全民智驾热潮下,ADAS系统对电源芯片的四大核心需求
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随着汽车智能化浪潮席卷而来,ADAS(高级驾驶辅助系统)正从高端车型的“专属配置”走向“全民平权”。数据显示,2024年中国新车L2级及以上ADAS渗透率已提升至47.9%,NOA高阶智驾渗透率也在快速攀升,预计2030年将超70%。作为ADAS系统的“能量心脏”,电源芯片承担着为摄像头、毫米波雷达、域控制器等核心部件稳定供电的关键职责,其性能直接决定了ADAS系统的可靠性、安全性与体验感。在全民智驾热潮下,ADAS系统的功能升级的同时,也对电源芯片提出了四大核心需求,成为芯片企业竞争的核心赛道。
第一,功能安全至上,需满足高等级ASIL认证与全链路冗余保护。ADAS系统直接关系到驾乘人员的生命安全,一旦电源中断或故障,可能导致自动驾驶功能失效、传感器误判等严重后果,因此功能安全成为电源芯片的首要诉求。当前,ADAS核心部件对电源芯片的安全等级要求不断提升,从感知层的ASIL-B等级逐步升级到决策层的ASIL-D最高等级。
为实现这一要求,电源芯片需具备完善的诊断与冗余设计。例如ADI推出的MAX20432 PMIC,符合ASIL C标准,集成了冗余基准电压源、BIST诊断功能,还具备开路引脚故障安全、短路引脚检测等保护机制,可有效避免单一故障导致的系统失效。南芯科技推出的SC6258XQ、SC6259XQ芯片,更是达到ASIL-D等级,集成了全面的电压、电流、温度监测功能,异常时可快速触发安全模式,为域控制器、MCU等核心部件提供可靠保障。同时,芯片需符合ISO 26262标准,通过严格的设计与测试,确保每一个环节都能满足安全冗余要求。
第二,高效低功耗,适配多场景能耗管理与续航需求。ADAS系统的传感器、处理器需全天候工作,尤其是在新能源汽车中,电源芯片的功耗直接影响车辆续航里程。随着多传感器融合方案的普及,摄像头、毫米波雷达、激光雷达等设备数量激增,对电源芯片的能效提出了更高要求,既要满足高负载下的供电需求,也要在低负载或待机状态下降低功耗。
高效电源芯片通过优化架构设计,可大幅提升能量转换效率。南芯科技的SC6207Q毫米波雷达PMIC,效率超过80%,能有效减少能量损耗;其SC6258XQ芯片待机静态电流低至20μA,可在ADAS系统待机时最大限度降低功耗,延长车辆续航。此外,动态电压调节(DVS)技术成为主流,电源芯片可根据ADAS系统的负载变化,实时调整输出电压,例如TI的TPS62883-Q1芯片,可通过I²C接口动态调整输出电压,在满足处理器性能需求的同时,进一步降低能耗,实现性能与功耗的平衡。
第三,高集成度与小尺寸,适配车载空间约束与系统小型化趋势。ADAS系统的核心部件多安装在车身狭小空间内,如仪表盘、后视镜、保险杠等,对电源芯片的尺寸提出了严苛要求。同时,多传感器融合与域控制器的普及,使得电源系统需要为多个部件供电,传统分立电源方案不仅占用空间大,还会增加PCB布局复杂度与故障风险,因此高集成度成为电源芯片的必然趋势。
当前,集成式PMIC(电源管理集成电路)成为主流选择,单芯片可集成多路电源输出,替代传统分立方案。例如ADI的MAX20432 PMIC,采用5mm×5mm可湿侧面TQFN封装,集成了四路/三路输出,将多种功能融合于小巧尺寸中,大幅缩小了电路板面积。南芯科技的SC6259XQ芯片,单芯片集成7路电源,包括高压BUCK、低压BUCK、LDO等,可直接为域控制器、智能座舱等核心系统供电,不仅简化了PCB布局,还缩短了产品开发周期。德州仪器的LM53601NQDSXRQ1芯片,更是将传统分立方案的5个元件压缩为单芯片,集成度提升65%,有效节省车载空间。
第四,高稳定性与低噪声,应对复杂车载环境与精准供电需求。车载环境极其复杂,电压波动、高低温、电磁干扰(EMI)等因素都会影响电源芯片的性能,而ADAS系统的传感器、处理器对供电精度和稳定性要求极高——摄像头需要低噪声电源保证成像质量,毫米波雷达需要稳定供电确保探测精度,主控芯片需要精准电压维持运算性能,任何供电波动都可能导致系统误判或失效。
为应对复杂车载环境,电源芯片需具备宽输入电压范围,适配汽车电池12V、24V或48V的电压波动,例如MAX20432的输入电压范围为3.5V至40V,可应对汽车冷启动、负载突降等场景的电压变化。同时,芯片需具备优异的抗干扰能力,通过扩频调制、低噪声设计等技术,减少电磁辐射与外部干扰,例如MAX20432支持带扩频选项的2.1MHz内部操作,可有效降低EMI干扰。此外,电源芯片需具备高精度输出能力,MAX20432的输出电压精度达±1.5%,TI的TPS62883-Q1更是达到±0.5%,可精准匹配不同ADAS部件的供电需求,确保系统稳定运行。
全民智驾热潮推动ADAS系统快速迭代,也倒逼电源芯片技术不断升级。功能安全、高效低功耗、高集成度、高稳定性,四大需求相互关联、缺一不可,共同构成了ADAS电源芯片的核心竞争力。当前,国产芯片企业如南芯科技,已实现从单点芯片到全栈方案的布局,在ASIL-D等级芯片、高集成PMIC等领域实现突破;国际厂商如ADI、德州仪器也在持续优化产品,抢占高端市场。
未来,随着高阶智驾的全面落地,ADAS系统对电源芯片的需求将更加严苛,芯片企业需持续加大研发投入,突破核心技术,平衡性能与成本,才能在智驾产业的浪潮中抓住机遇。而电源芯片技术的升级,也将进一步推动ADAS系统的普及,让智能驾驶更安全、更可靠,加速全民智驾时代的到来。





