?冗余電源設計:薄膜電容-固態電容無縫切換保障雷達傳感器供電
在L3+級智能駕駛系統中,毫米波雷達作為核心感知單元,其供電穩定性直接關乎行車安全。行業數據顯示,電源故障導致的雷達失效占傳感器總故障率的34%,而傳統單路供電方案在汽車12V/48V電源網絡遭遇負載突降(Load Dump)或冷啟動(Cold Crank)時,電壓瞬變可達±40V。平尚科技開發的薄膜電容-固態電容混合冗余架構,正為雷達傳感器構筑“永不掉電”的能源防線。

雷達供電的嚴苛挑戰與冗余需求現代成像雷達功率峰值可達15W(如大陸ARS540),其多通道MMIC芯片對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(3.3V±0.1V)
- 紋波抑制:接收鏈LNA需<50mVpp的高頻噪聲抑制
- 瞬態響應:主備電源切換時間需<1ms以防數據丟幀
平尚科技實測表明:當供電中斷超過0.5ms,雷達點云密度下降27%,目標跟蹤ID跳變風險增加8倍。冗余電源設計由此成為高階智駕的剛需。
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薄膜電容-固態電容的黃金組合
薄膜電容:能量緩沖的“穩定基石”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)承擔核心能量緩沖:- 超高耐壓:DC1000V額定電壓,輕松抵御120V負載突降
- 低ESR特性:<10mΩ@100kHz,紋波電流吸收能力達30A
- 溫度穩定性:-40℃~105℃容量變化率<±5%
- 自愈特性:局部擊穿時納米級?金屬層氣化隔離,保障持續運行
部署在DC/DC輸入端,其200μF/cm3的高體積比容值可存儲5J備用能量,為主備切換爭取關鍵時間窗口。

固態電容:瞬態響應的“速度擔當”貼近雷達負載端的固態電解電容(平尚科技PSC系列)發揮高速響應優勢:- 超低ESR:2mΩ@100kHz(比液態電容低80%)
- 毫秒級放電:可在0.3ms內釋放95%存儲能量
- 耐振動設計:采用彈性導電聚合物,抗機械沖擊>50G
當主電源故障時,其100,000μF/A的電流支撐能力瞬間填補功率缺口,保障ASIC芯片電壓跌落不超過0.05V。
平尚科技無縫切換技術解析
三級協同控制架構
1.電壓偵測層
采用高速比較器(響應時間<1μs)監測總線電壓,當檢測到>5%的電壓跌落時觸發切換信號2.電容驅動層薄膜電容組通過IGBT模塊以軟開關模式釋放能量,避免浪涌電流沖擊3.固態接力層基于MOSFET的雙向導通電路(Rdson<2mΩ)在0.8ms內完成路徑切換

創新電路設計
- 磁耦合隔離驅動:避免地環路干擾導致誤觸發
- 自適應放電曲線:依據負載電流動態調整薄膜電容放電速率
- NTC溫度補償:實時修正電容ESR參數,確保低溫環境切換速度
實測性能數據在48V輕混平臺實測中,該方案展現出極致可靠性:
尤其在-40℃低溫冷啟動場景,固態電容的低溫特性使傳統方案中3V的電壓跌落被抑制到0.15V以內,保障雷達點云輸出零中斷。
在平尚科技的電磁兼容實驗室,搭載冗余電源的雷達傳感器正經歷著2000次電源突斷沖擊測試。當薄膜電容的寬溫穩定性與固態電容的瞬態爆發力通過納米級控制電路完美融合,雷達傳感器的“生命體征”曲線再無波動——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防線。