?冗余電源設(shè)計(jì):薄膜電容-固態(tài)電容無縫切換保障雷達(dá)傳感器供電
在L3+級(jí)智能駕駛系統(tǒng)中,毫米波雷達(dá)作為核心感知單元,其供電穩(wěn)定性直接關(guān)乎行車安全。行業(yè)數(shù)據(jù)顯示,電源故障導(dǎo)致的雷達(dá)失效占傳感器總故障率的34%,而傳統(tǒng)單路供電方案在汽車12V/48V電源網(wǎng)絡(luò)遭遇負(fù)載突降(Load Dump)或冷啟動(dòng)(Cold Crank)時(shí),電壓瞬變可達(dá)±40V。平尚科技開發(fā)的薄膜電容-固態(tài)電容混合冗余架構(gòu),正為雷達(dá)傳感器構(gòu)筑“永不掉電”的能源防線。

雷達(dá)供電的嚴(yán)苛挑戰(zhàn)與冗余需求現(xiàn)代成像雷達(dá)功率峰值可達(dá)15W(如大陸ARS540),其多通道MMIC芯片對(duì)電源紋波要求極為苛刻:- 電壓容差:核心DSP芯片要求±3%電壓波動(dòng)(3.3V±0.1V)
- 紋波抑制:接收鏈LNA需<50mVpp的高頻噪聲抑制
- 瞬態(tài)響應(yīng):主備電源切換時(shí)間需<1ms以防數(shù)據(jù)丟幀
平尚科技實(shí)測(cè)表明:當(dāng)供電中斷超過0.5ms,雷達(dá)點(diǎn)云密度下降27%,目標(biāo)跟蹤ID跳變風(fēng)險(xiǎn)增加8倍。冗余電源設(shè)計(jì)由此成為高階智駕的剛需。
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薄膜電容-固態(tài)電容的黃金組合
薄膜電容:能量緩沖的“穩(wěn)定基石”在冗余電源前端,金屬化聚丙烯薄膜電容(如平尚科技PMF系列)承擔(dān)核心能量緩沖:- 超高耐壓:DC1000V額定電壓,輕松抵御120V負(fù)載突降
- 低ESR特性:<10mΩ@100kHz,紋波電流吸收能力達(dá)30A
- 溫度穩(wěn)定性:-40℃~105℃容量變化率<±5%
- 自愈特性:局部擊穿時(shí)納米級(jí)?金屬層氣化隔離,保障持續(xù)運(yùn)行
部署在DC/DC輸入端,其200μF/cm3的高體積比容值可存儲(chǔ)5J備用能量,為主備切換爭(zhēng)取關(guān)鍵時(shí)間窗口。

固態(tài)電容:瞬態(tài)響應(yīng)的“速度擔(dān)當(dāng)”貼近雷達(dá)負(fù)載端的固態(tài)電解電容(平尚科技PSC系列)發(fā)揮高速響應(yīng)優(yōu)勢(shì):- 超低ESR:2mΩ@100kHz(比液態(tài)電容低80%)
- 毫秒級(jí)放電:可在0.3ms內(nèi)釋放95%存儲(chǔ)能量
- 耐振動(dòng)設(shè)計(jì):采用彈性導(dǎo)電聚合物,抗機(jī)械沖擊>50G
當(dāng)主電源故障時(shí),其100,000μF/A的電流支撐能力瞬間填補(bǔ)功率缺口,保障ASIC芯片電壓跌落不超過0.05V。
平尚科技無縫切換技術(shù)解析
三級(jí)協(xié)同控制架構(gòu)
1.電壓偵測(cè)層
采用高速比較器(響應(yīng)時(shí)間<1μs)監(jiān)測(cè)總線電壓,當(dāng)檢測(cè)到>5%的電壓跌落時(shí)觸發(fā)切換信號(hào)2.電容驅(qū)動(dòng)層薄膜電容組通過IGBT模塊以軟開關(guān)模式釋放能量,避免浪涌電流沖擊3.固態(tài)接力層基于MOSFET的雙向?qū)娐?/strong>(Rdson<2mΩ)在0.8ms內(nèi)完成路徑切換

創(chuàng)新電路設(shè)計(jì)
- 磁耦合隔離驅(qū)動(dòng):避免地環(huán)路干擾導(dǎo)致誤觸發(fā)
- 自適應(yīng)放電曲線:依據(jù)負(fù)載電流動(dòng)態(tài)調(diào)整薄膜電容放電速率
- NTC溫度補(bǔ)償:實(shí)時(shí)修正電容ESR參數(shù),確保低溫環(huán)境切換速度
實(shí)測(cè)性能數(shù)據(jù)在48V輕混平臺(tái)實(shí)測(cè)中,該方案展現(xiàn)出極致可靠性:
尤其在-40℃低溫冷啟動(dòng)場(chǎng)景,固態(tài)電容的低溫特性使傳統(tǒng)方案中3V的電壓跌落被抑制到0.15V以內(nèi),保障雷達(dá)點(diǎn)云輸出零中斷。
在平尚科技的電磁兼容實(shí)驗(yàn)室,搭載冗余電源的雷達(dá)傳感器正經(jīng)歷著2000次電源突斷沖擊測(cè)試。當(dāng)薄膜電容的寬溫穩(wěn)定性與固態(tài)電容的瞬態(tài)爆發(fā)力通過納米級(jí)控制電路完美融合,雷達(dá)傳感器的“生命體征”曲線再無波動(dòng)——讓每一次供電切換都如心跳般自然,在能源斷崖處筑起感知不中斷的絕對(duì)防線。