在過(guò)去的十年中，雷達(dá)傳感器技術(shù)逐漸取代了傳統(tǒng)的汽車(chē)感應(yīng)手段。這種技術(shù)擁有諸多優(yōu)點(diǎn)，如遠(yuǎn)距離探測(cè)能力、更高的分辨率和精確度。因此，它被廣泛運(yùn)用于駕駛安全功能、自動(dòng)駕駛以及高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)中。

雷達(dá)技術(shù)能夠直接測(cè)量對(duì)向物體的距離和徑向速度，且在陰晴雨雪等各類(lèi)天氣狀況下均不受干擾，這正好符合了新車(chē)碰撞測(cè)試 (NCAP) 的要求。隨著汽車(chē)?yán)走_(dá)市場(chǎng)的不斷擴(kuò)張，角雷達(dá)技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。

角雷達(dá)安裝在汽車(chē)前后四個(gè)角上，能夠感應(yīng)通過(guò)低帶寬網(wǎng)絡(luò)（例如控制器局域網(wǎng)靈活數(shù)據(jù)速率 (CAN-FD)）發(fā)送的輸出物體數(shù)據(jù)，以便雷達(dá)直接處理。角雷達(dá)可輔助許多應(yīng)用，包括自動(dòng)變道和側(cè)向來(lái)車(chē)輔助、盲點(diǎn)檢測(cè)、防撞、行人檢測(cè)和車(chē)距預(yù)警。

盡管雷達(dá)傳感器技術(shù)具有眾多優(yōu)勢(shì)，但是設(shè)計(jì)一個(gè)穩(wěn)定可靠的角雷達(dá)系統(tǒng)仍然面臨著不少挑戰(zhàn)。其中，電源設(shè)計(jì)尤為關(guān)鍵，因?yàn)槔走_(dá)傳感器對(duì)噪聲和紋波水平、供電能力以及散熱有著特殊的要求，這些因素都可能影響到射頻（RF）性能。

在設(shè)計(jì)智能角雷達(dá)系統(tǒng)時(shí)，電源的尺寸至關(guān)重要。較小的電源能夠?qū)崿F(xiàn)更高的功率密度和能效，這不僅為增加更多元件提供了空間，還增加了設(shè)計(jì)的靈活性。鑒于汽車(chē)前后四角的空間限制，智能角雷達(dá)應(yīng)用對(duì)小型電源解決方案的需求日益增長(zhǎng)。同時(shí)，減小電源尺寸在保持相同功率輸出條件下，有助于降低整體系統(tǒng)的成本。

雷達(dá)傳感器對(duì)低紋波和噪聲有嚴(yán)格的要求。紋波水平會(huì)直接影響到電源輸出的電壓精度和噪聲性能，進(jìn)而影響系統(tǒng)的射頻性能。雖然可以通過(guò)采用二級(jí)電感器-電容器 (LC) 濾波器或低噪聲低壓差線性穩(wěn)壓器 (LDO) 來(lái)減少噪聲和紋波，但這些解決方案可能會(huì)導(dǎo)致電源尺寸增大、溫度升高，以及成本增加。

電源的溫度管理也是設(shè)計(jì)智能角雷達(dá)時(shí)必須考慮的因素。隨著電源尺寸的減小，單位面積內(nèi)的熱量生成量也隨之增加。高溫可能會(huì)影響電源的穩(wěn)定性和壽命。如果雷達(dá)芯片過(guò)熱，其運(yùn)行速度可能會(huì)下降，極端情況下，可能導(dǎo)致系統(tǒng)完全關(guān)閉。對(duì)于智能角雷達(dá)系統(tǒng)而言，高溫問(wèn)題尤為關(guān)鍵，因?yàn)樗鼤?huì)干擾雷達(dá)檢測(cè)對(duì)面物體的距離和徑向速度的能力。

與分立式方案相比，采用電源管理集成電路 (PMIC) 可以通過(guò)縮小解決方案尺寸并簡(jiǎn)化電源架構(gòu)來(lái)解決實(shí)現(xiàn)功率密度的挑戰(zhàn)。集成了時(shí)序控制電路的 PMIC 可以幫助監(jiān)控溫度，并能滿足車(chē)輛安全完整性等級(jí)的所有等級(jí)要求。

其中，一種方法是在雷達(dá)單片微波集成電路上使用 3 個(gè)低噪聲降壓轉(zhuǎn)換器和 1 個(gè) 5V 升壓轉(zhuǎn)換器 PMIC。德州儀器 (TI) 器件是專(zhuān)為雷達(dá)傳感器設(shè)計(jì)的小尺寸 PMIC。

LP87745-Q1 的直流/直流開(kāi)關(guān)有助于降低整體成本、抑制噪聲雜散、降低紋波幅度，并實(shí)現(xiàn) 17.6MHz 的開(kāi)關(guān)頻率 (fsw)。這具有兩大主要優(yōu)勢(shì)：

無(wú)需在每個(gè)電源軌上都放置第二級(jí) LC 濾波器。由于高 fsw大于雷達(dá)技術(shù)的中頻，因此無(wú)需濾波器。

高 fsw 產(chǎn)生的紋波幅度更低，噪聲雜散更少，因此更容易控制噪聲水平。

由于無(wú)需增設(shè)外部 LC 濾波器和 LDO，LP87745-Q1 的熱耗散更低，因此不會(huì)影響雷達(dá)芯片組的 RF 性能。LP87745-Q1 的溫度水平可以管理電源的熱耗散水平，從而保持了雷達(dá)芯片的完整性。

如圖 1 所示，LP87745-Q1 支持為基于 CAN-FD 開(kāi)發(fā)的雷達(dá)芯片組（例如 AWR2944）提供 1 個(gè) 5V 的電源軌。

圖 1：LP87745-Q1 為適用于角雷達(dá)應(yīng)用的 AWR2944 雷達(dá)芯片供電

為了提升雷達(dá)技術(shù)的性能并確保行車(chē)安全，克服電源設(shè)計(jì)的難題顯得尤為關(guān)鍵。德州儀器（TI）的LP87745-Q1芯片支持ASIL C級(jí)的功能安全標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)需額外的電壓監(jiān)控器即可簡(jiǎn)化系統(tǒng)級(jí)功能安全需求的實(shí)現(xiàn)。LP87745-Q1的先進(jìn)功能有助于克服角雷達(dá)的電源設(shè)計(jì)難題，并適用于前置雷達(dá)、車(chē)內(nèi)雷達(dá)以及級(jí)聯(lián)雷達(dá)的設(shè)計(jì)工作。