【选型】IDT 无线充电方案在高速三维成像激光雷达上的器件选型

2019-05-27 世强

成像激光雷达的原理如下图所示,发射端发射脉冲激光,经过物体反射后反射光被接收端接收到。接收端经过一定的信号处理单元得出物体的距离和反射的强度型号,再将数据给成像单元绘制出点云。在产品结构上由:电源模块、测距模块(包含发射、接收两个子模块)、控制板、点云处理单元、电机驱动单元。由于激光雷达需要对周围环境进行360°的扫描,这就要求测距模块需要跟随光学部件一起转动,而测距模块需要较大的功率,电源的供电不能通过软排线供电。故采用无线充电给测距模块供电,测距后的信息再通过软排线传送到控制板上进行处理。


 

无线充电芯片上,IDTRenesas收购) 主要支持4-20W功率的发射端,内部集成了CONTEX M0内核 32位控制器,还集成了降压开关稳压器、mosfet驱动器,支持电压和电流解调同步。峰值效率可达80%以上,符合WPC-0.9标准。在线圈配置上支持MP-A1和MP-A2配置。其独特的异物检测功能也为系统的安全性提供保障,防止其他的金属异物进入发射端的范围。这一功能也得益于内部集成的M0 内核。通过内部算法实现该功能。在成像激光雷达上,需要较高的传输功率(一般需要15W及以上)、较为紧凑的封装、更低的电磁干扰。综合以上,IDT 的P9242-R无线充电的发射端芯片,发射功率为15W,工作在4.25v-21v,支持I2C,可编程的电压输出,采用48引脚的VFQFN封装。满足激光雷达的无线供电的发射端要求。


而在接收端,IDT (Renesas收购)的P9221-R 接收芯片最高支持15W的功率,和P9242-R搭配使用时,能够达到87%的效率,接收输出电压可编程为9V或者12V,可直接用于后端设备的使用。采用WLCSP封装体积更小。适合应用于成像激光雷达测距模块紧张的空间情况。


综上所述,IDT(Renesas收购)利用其在无线充电领域积累的经验,推出的无线充电方案非常适合用于成像激光雷达无线供电的应用场景。在该领域推荐使用P9221-R和P9242-R产品。无线供电方案设计有一定的难度,如有需求请邀请世强工程师参与产品方案设计。




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  • 胖哥 Lv8. 研究员 2019-07-27
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