【技术帖】四合一 LDO PMIC|艾为 AWP370X4,破解多摄供电挑战

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随着手机多摄模组持续迭代,潜望长焦、OIS、高帧率 HDR 等功能不断落地,大家的关注点往往集中在镜头、Sensor 和影像算法层面。但摄像头数量增加,意味着影像模组需要更多独立电源轨。在寸土寸金的 FPC 狭小空间内,微弱的模拟像素信号极易受到数字电路、VCM 马达剧烈瞬态电流的干扰,多路电源的上电、掉电时序管控也愈发复杂。不少难以稳定复现的Bug,像画面横纹、暗光噪点、对焦抖动、随机黑屏,溯源之后往往指向供电电路。

针对多摄多路供电的工程难题,艾为推出 AWP370X4 系列四合一 LDO PMIC,包含 AWP37004E 与 AWP37014,2 路 AVDD+2 路 DVDD的架构。该系列针对模组小型化、大负载稳定供电、模拟轨低噪声、灵活时序配置进行定向优化:精准解决多摄供电中的空间受限、瞬态压降、电源干扰、多芯片级联与时序适配问题,为影像模组提供集成化电源解决方案。

图1 AWP370X4典型应用图

1. 超小封装持续压缩占板面积,抑制耦合串扰

PCB 面积一直是影像模组小型化的最核心瓶颈。采用分立 LDO 方案时,每一路供电轨均需要独立芯片、配套 MLCC 与无源器件,BOM 器件数量多,布线资源紧张,多路电源走线交会显著放大通道间的耦合串扰。艾为第一代4合1 LDO AWP37004DNR 相对同等规格分立方案,可节省 25% 占板面积;新一代 AWP370X4 升级至 QFN 1.2×1.6mm 超小封装,在原有基础上再次缩减 25% 板级占用面积。集成方案大幅精简外围器件,释放 PCB 布局余量,给整机结构堆叠留出更大空间,同时从布线根源减少电源轨交叉,降低通道串扰,完美适配潜望、长焦这类空间约束严苛的多摄模组。

图2 芯片封装面积示意图

2. 1.5A大负载能力,低压差保障供电不掉轨

DVDD是图像传感器的数字域核心电源,随着手机摄像头迈入 6400 万甚至 2 亿像素时代,传感器在高速读出数据时,数字电路的工作电流会急剧抬升,电流越大,压差带来的浪费就不容忽视,对于电池供电的移动终端,LDO压差带来的损耗将直接消耗电池电量。更低的Dropout压差,意味着允许前级buck 或电池以更低电压给 LDO 供电,从而显著提升系统电源效率,延长拍摄、录像续航时间。可见,DVDD对供电端有2大核心要求:

驱动能力要强

Dropout要小

针对上述需求,AWP370X4提供完美解决方案:2路DVDD均支持1.5A的输出带载,可完全满足2亿+像素级传感器在全分辨率高速读出、HDR多帧合成或高帧率视频切换需求,1.2A负载电流下,压差仅100mV,在兼顾大电流供给的同时,提升了电源转换效率。

图3 AWP370X4 LDO1/2 Dropout

3. 高PSRR,低noise AVDD,守住成像信噪比底线

与DVDD追求“大电流、低压差”以驱动数字负载不同,AVDD是CMOS图像传感器的模拟电源轨,它为像素阵列、模拟信号处理链路和ADC等核心敏感电路供电。在这里,高PSRR和低噪声不是锦上添花,而是保障图像“信号纯净度”的生存底线。

AWP370X4 1kHz PSRR高达94dB,1MHz PSRR高达42dB,能有效抑制前级电源引入的几十甚至MHz级的纹波,避免画面出现横纹,色彩不均等问题。另外AWP370X4 本身噪声低至 9µVrms,最大限度减少 LDO 自身产生的内部扰动,守护传感器的动态范围和暗光信噪比。

图4 AWP370X4 LDO3/4 PSRR

4. 内置系统监控,告别分立方案 “黑盒调试”

四合一 LDO PMIC将逐通道限流、短路保护、过温关断集成在单芯片中,监控每一路的输出电压。IIC接口成为故障读取通道,产线可以直接通过寄存器状态精准定位异常通道,不再依赖反复换料、逐点测量的低效排查方式。

可编程的IIC地址支持多颗PMIC 挂靠在同一总线,多摄系统中的每一颗芯片可以独立寻址和关断。另外AWP37004E和AWP37014提供2种EN逻辑,放电电阻支持3档配置,便于匹配不同图像传感器的上电、掉电时序,消除掉电残压,规避时序错乱引发的各类成像异常。

整体来看,AWP370X4 四合一 LDO PMIC 正是从分立方案的短板逐一破局:以单颗集成器件替代多路分立 LDO,系统性解决多摄模组长期面临的空间、稳定性、成像质量三重供电难题。

丰富影像 PMIC 矩阵,适配多元影像供电架构

除主推的 2AVDD+2DVDD 四合一型号外,艾为影像 PMIC 具备完整产品矩阵,覆盖多种供电组合:1DVDD+3AVDD、2DVDD+3AVDD、4 路 AVDD、2DVDD+5AVDD 等规格。依据单摄、双摄、多摄、潜望模组的轨数、电流、噪声指标灵活选型,不必迁就单一固定架构,在集成度、电气性能与 BOM 成本之间实现最优权衡,全面覆盖从入门到高端影像模组的电源设计需求。

责编: 集小微
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