【应用】高压低功耗的降压DC/DC转换器R1270S用于后视摄像头倒车影像，支持2.4MHz开关频率

时间： 2023-10-19 来源：NISSHINBO

技术问答

随着汽车保有量的爆发式增长，停车问题越发严峻，停车难、停车位置狭窄成为有车朋友们的一大难题。为了解决这一严重的社会问题，某客户设计了一款支持倒车影像的产品，用来解决客户痛点，改善驾驶体验。

后视摄像头的电源需求50mA电流，电压5V±0.3V，如何不增加电源芯片，却支持倒车影像这个功能呢？为了满足此要求，客户把产品的主电源更换为NISSHINBO日清纺（原理光微电子）高压降压DC/DC转换器 R1270S。那么，客户为什么会选择Nisshinbo的R1270S？

下面，客户产品对电源有以下要求：
1）具有较高的输入耐压值，能够承受一定的高电压脉冲。

2）具有较低的静态电流消耗，能够长时间待机。

3）具有较好的温度特性，能够适应严峻复杂的外部工作环境。

4）具有较大的电流能力，能够提供稳定持续的大电流输出。

5）具有较高的开关频率，能够使用较低感值的电感。

6）具有较丰富的自我保护功能，能够在后级负载短路的情况下切断电源。

通过对比MAX16993和TPS54260两款同类产品，客户发现MAX16993成本太高，而TPS54260电流能力相对较低。因此最终选择Nisshinbo的R1270S，主要原因如下：

1）R1270S工作电压范围比较广，可以在3.6V~34V工作。

2）R1270S的待机消耗电流仅为Typ.18μA@12V，待机功耗十分优秀，完全满足要求。

3）R1270S的工作温度范围是-40℃~125℃，另外R1270S的最大结温是150℃，完全可以胜任复杂的工作环境。

4）R1270S最大可以输出的电流是3A，产品项目最大需求2.3A，完全满足。

5）R1270S最高支持2.4MHz的开关频率，较高的开关频率有很多好处，最显著的可以选择小感值的电感，相同电感额定电流条件下，感值越小封装越小，越有助于layout。

6）R1270S具有过流保护功能，且可以通过外部电阻进行调节，这样当后级负载异常时R1270S可以切断电源，防止电源芯片损坏或者PCB烧损引发产品发烟发火。

介绍完了器件选择，接下来介绍产品的应用电路。具体的电路原理图如图1所示。

图1：应用电路原理图

具体参数如下：
• RRT电阻使用47kΩ，设置开关频率为1150kHz；
• CIN是两个4.7μF电容并联；
• COUT是两个22μF电容并联；
• L选择4.7μH，5.4A的铁粉芯电感；
• D选择40V/3A的肖特基二极管。

其实R1270S是一个标准BUCK开关电源，如果仔细研究，电路图设计并不难。但R1270S的PCB布局却需要丰富的经验，下面就介绍一下R1270S的相关layout注意事项。

产品的layout设计如图2所示。后视摄像头的路径如箭头所示，模拟视频信号由后置插座进入。首先Video Decoder把模拟视频信号转换为数字视频信号，然后数字视频信号交给图像处理器进行图像处理，最后处理器把倒车影像传递给显示屏，进而实现了倒车影像功能。为了缩短后置摄像头的电源路径，把R1270S放置在Video Decoder旁边，layout布局依次为Video Decoder、R1270、处理器和显示屏。

图2：layout设计图

但是，这样的layout会导致倒车影像有水波纹出现，且改变R1270S的开关频率，或者更换R1270S的电感类型，都无法根本解决水波纹问题。其实，水波纹产生的原因是由于模拟视频信号抗干扰能力弱，较容易受到R1270S电路的电磁干扰。

为了完全消除水波纹，最终采取了如图3所示的layout，把模拟视频输入信号与干扰源尽量远离，layout布局依次为Video Decoder、处理器、显示屏和R1270。

图3：layout设计图

亲爱的小伙伴们，如果你们也遇到类似的问题，不妨试试修改相关干扰源的layout，希望笔者的经验能够对大家有所帮助。

作者：Ivan wu

关于日清纺Nisshinbo
原新日本无线（NJR）株式会社和原理光微电子（原RICOH）株式会社已于2022年1月合并，并以⽇清纺微电⼦（Nisshinbo）株式会社的名义运营。日清纺（Nisshinbo）整合两家公司的优势，完善 "连接一切 "的技术，并努力作为一个模拟解决方案的供应商进一步成长和发展，为实现超智能社会做出贡献。

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Nisshinbo（日清纺）车载用芯片选型指南（中文）

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型号- R1515,R1516,R1513,R1514,NJW4182-T1,R1517,NJU7089,R1518,RP115-A,R1513-K,RP130-A,R3134,R1511,R5109-J,R1510,R1191,NR4250-P,NJG1187KG1,NJW2369,R1513-A,R5109-A,R1190,NSNJ9205,R3120XXXXA-A,R1526,R3151XXXXE-A,R1524,R1525,R3119XXXXA-J,NV3601-P,NJU7077,NJU7870,R1524-K,NA1150,NSNJ9208,NC2905-P,R3500-A,R8156,R1524-A,R8153,R8152,R1273-A,R3500-K,R8155,R8154,RN5T569,R3150XXXXB-J,R8151,RP550,NV3601-Q,R8150,NJG1814MD7,R1245-J,NJG1175KG1,NJU77701,NJG1159PHH-A,RP108,R3154,R3152,NJW4760,R3151,R1260-A,R8160,NJG1801AKGC-A,NJG1182UX2,R1260-K,R1245-A,NJW4106-T1,R3120XXXXE,R3151XXXXF-A,NV3600-P,NJU7890,NSNJ9200A,NV3600-Q,R3120XXXXA,R1540,R5106,R5107,R1525-K,NJG1804K64,R5108,R5109,NJG1150UA2,R5104,R5105,R1540-K,NJG1815AK75-A,R3160,NJU72015,R1525-A,R1272-A,R5114-K,NJW4171-T1,R1540-A,R1272-K,NL6012,R5114-A,R8315XXXXA,NJW4105-T1,RP550-A,NV3601,R8315XXXXB,R8315XXXXE,R1560-A,R8315XXXXF,NV3600,NJG1681MD7,R1276,NJG1669MD7,R1511-K,NJG1155UX2,R1278,R1560-K,NJW4107,NJW1871,NJW4106,NR1640,NJW4105,NR4252-P,NJW4104,R1272,NJM2369,R1511-A,R1273,R8300XXXXA,ND1433,R1270,R1150,R1271,MUSES8920A,R8300XXXXE,R8300XXXXG,NR1640-Q,NR1640-P,NJM41001,NJM41005,R5524,R5115-K,R8359,R8358,NJG1684ME2,R5523,R8355,RN5T5611-K,NJW4116,R8357,R8356,R1163,R1271-A,NJW4110,NR1700-P,NJG1818K75,NJM2815,NJM2816,R1271-K,RP510,R5115-A,NP8700-P,PR550,R1561-A,R3118,R3117,R3116,NJM2904B,R1561-K,NJG1144KA1,NJM8208,R1290,R3152-A,R1170,NJW4203,NR4254,R1294,R1171,R1172,NJM2903,R8360,R3152-K,RN5T569-A,RP108-A,R1278-K,NJU72060,NJU71091,NR4250,R5116-K,NJG1801BKGC-A,NJU71094,NR4252,R3121XXXXE-A,NJM11100-T1,R1500,R1501,R1180,NT1192FAAE1S,R3121,R3121XXXXE-K,R1270-A,NJM2119,R1270-K,R5116-A,R1278-A,NJW4750-T1,R3150XXXXA-J,NP4271,R1517-K,NJM2879-H,R3117-A,R5105-J,RN5C750,RP111-A,R1517-A,RP510-A,R1114,RP510-K,NR4254-P,R3120XXXXE-A,NJW4142,NJW4140,RP111-J,R5105-A,NC2905,NJU77572,NJG1187AKGC-A,R3151XXXXA-A,NC2780-P,NJU8759A,NC2780-Q,NJU7907A,R5117-K,R1245,R3119XXXXE-J,NJG1186PJL,R5117-A,NJW4830,R3150XXXXF-J,RP506-A,NJM11100,NJG1809ME7,NJW4154,RP154,RP506-K,NJU72090,NJM8080,RP171-J,R1518-K,R3154-R,R3116-A,NJU72097,R5106-J,NJG1802K51,NJM8087,NJW4119,R1518-A,RP171-A,R5106-A,R3154-A,R1130,RP506,NJM12884,NJG1173UX2,RP170,RP171,R1276-K,R3151XXXXB-A,NJU77552,R3121XXXXG-A,NJG1801K75,NJM8532,R1276-A,R5110-K,NT1189GDAE3S,R3121XXXXG-K,NJW4133,R1260,NJW4132,R5110-A,NJU7046,NJU7047,NJU77242,RP132-J,NJG1170UX2,R3119XXXXA,NJW4152-BA,R3119XXXXE,R5117,R5107-J,NJG1806K75,RP132-A,NJG1817ME4,R5114,NJW1871A,R5115,R5116,R3160-A,R5110,R5107-A,R5111,R3121XXXXG,R5112,RN5T5611,R3121XXXXA,NP8700,NT1191GEAE3S,NJG1815K75,R3121XXXXE,NJW4182,NJG1169UX2,NJU7367B,R3151XXXXE,R1526-K,R3151XXXXF,R3151XXXXA,R1560,R1561,R3151XXXXB,NJW4868,R3500,R1526-A,NJW1241,NJW1240,R5111-K,NJG1812AMET-A,NJW4750,R3160-K,RP111,R5111-A,RP115,NJU77582,R3118-A,NJW4107-T1,RP154-A,R1211,R5108-J,NJG1161PCD,R5108-A,NC2780,NJW4841,NJG1682MD7,NJU7907B,R3118-K,NR1700,NJU7057,NJW4175-T1,R3121XXXXA-A,NM12884-H,R3121XXXXA-K,R3150XXXXE,R3150XXXXF,R1580,R5112-K,NJU77903,NJM2879,RP130,NJW4175,NP4271-P,RP132,R5112-A,R3150XXXXE-J,NJW4171,R3150XXXXA,R3150XXXXB

选型指南 - NISSHINBO - 2023/3/29 PDF 中文下载

Automotive NJM8530-T1/NJM8532-T1 14V Operating, Low Noise, Low Supply Current, Rail-to-Rail Input/output Operational Amplifiers Datasheet

型号- NJM8530,NJM8530-T1,NJM8530F-T1(TE1),NJM8532-T1,NJM8532R-T1(TE1),NJM8532

数据手册 - NISSHINBO - Ver.1.1 - April 30, 2024 PDF 英文下载

【经验】LDO使用时电源纹波高温时比常温时要高，如何解决？

广播解码芯片的电源选择尤为重要，一颗高纹波抑制的电源是必须的，为此推荐选择Nisshinbo（原理光微电子）的高稳定性LDO R1114D331D。本文将介绍LDO使用时电源纹波高温时比常温时要高，如何解决？

设计经验发布时间 : 2023-11-04

【产品】36V带看门狗定时器的系统电源电压检测器R5110S，电压调节器允许输出电流为500mA

Nisshinbo (日清纺)推出的R5110S是基于高压CMOS工艺技术的系统供给电源监控IC，具有高精度和超低电源电流电压。R5110S由一个芯片中的稳压器（VR），电压检测器（VD）和普通/窗口类型的看门狗定时器（WDT）组成，具有提供系统电源，电源电压监控器和监督系统的误操作三种功能。

产品发布时间 : 2023-12-06

RN5T614x POWER MANAGEMENT SYSTEM DEVICE Product Specifications

型号- RN5T614A,RN5T614B,RN5T614C,RN5T614D,RN5T614E,RN5T614F,RN5T614G,RN5T614X

数据手册 - NISSHINBO - Rev. 1.2 - 2022.1.1 PDF 英文下载查看更多版本

【IC】日清纺“MUSES”系列中首款适合高音质的600mA电源IC “MUSES100”新品上市

NISSHINBO日清纺微电子推出的高音质音频器件“MUSES”系列中首款适合高音质的电源IC “MUSES100”系列产品宣布上市。在追求高音质的音频设备中，降噪很重要。“MUSES100”系列实现了输出噪声电压为3.0μVrms、高纹波抑制比为90dB（f=10kHz）的超低噪声特性。

产品发布时间 : 2024-07-22

【视频】日清纺内置电感降压DCDC，车规1000V高压监测IC和42V耐压窗口电压检测IC

型号- R5110,NV3601,NJU7890,R3152,RM517,RM590L,RM516

商品及供应商介绍 - NISSHINBO PPTX 中文下载

R8360S Series AEC-Q100 Grade 1 36V System Power Supply with Watchdog Timer for Automotive Applications

型号- R8360SXX1B,R8360S101B,R8360SXX1A,R8360S121A,R8360S121B,R8360S012D,R8360S012C,R8360S101A,R8360S06XX,R8360S04XX,R8360S08XX,R8360S02XX,R8360S071A,R8360S051B,R8360S051A,R8360S031B,R8360S091B,R8360S091A,R8360S071B,R8360SXX2C,R8360S112C,R8360SXX2D,R8360S031A,R8360SXXXD,R8360S011B,R8360S011A,R8360SXXXA,R8360SXXXC,R8360SXXXB,R8360S SERIES,R8360S12XX,R8360SXX2*-E2-#E,R8360S10XX,R8360S062C,R8360S042D,R8360S042C,R8360S022D,R8360S082D,R8360S082C,R8360S062D,R8360S111A,R8360S111B,R8360S022C,R8360S07XX,R8360S05XX,R8360S09XX,R8360S03XX,R8360S01XX,R8360S061B,R8360S061A,R8360S041B,R8360S041A,R8360S081B,R8360S081A,R8360S102C,R8360S102D,R8360S122C,R8360S021B,R8360S021A,R8360S11XX,R8360S,R8360SXX1*-E2-#E,R8360S052D,R8360S052C,R8360S032D,R8360S032C,R8360S092D,R8360S092C,R8360S072D,R8360S072C

数据手册 - NISSHINBO - 2024/9/12 PDF 英文下载

连接电源线的去耦电容至少需要多大的电容量呢？

如果电源线稳定，并且当数据表里没有记载去耦电容的时候，一般情况下我们推荐连接0.1μF以上的去耦电容。连接0.1μF电容也适合测量IC静态特性。当电源线不稳定或者发生负载瞬态变化的时候，应该连接大于0.1μF的大电容。此外，数据表上的测量回路和应用回路里的去耦电容值是测量该IC静态特性时的最小电容值。当使用控制高频信号IC或者控制功率IC的时候，在回路板上测试其电气特性，选定合适的去耦电容值。

技术问答发布时间 : 2024-05-31

R5110x Series 36V System Power Supply with Watchdog Timer

型号- R5110L102C,R5110LXXXC,R5110LXXXD,R5110S091B,R5110S052D,R5110S052C,R5110S072D,R5110S072C,R5110S012C,R5110S012D,R5110S121B,R5110S032C,R5110S032D,R5110SXX1A,R5110L122D,R5110S101A,R5110SXX1B,R5110L142C,R5110L102D,R5110S121A,R5110L122C,R5110S101B,R5110LXX2∗-TR-FE,R5110L142D,R5110SXX1∗-E2-FE,R5110S082D,R5110L,R5110S071A,R5110S051B,R5110L082C,R5110S091A,R5110L082D,R5110S071B,R5110S132C,R5110S011B,R5110S112D,R5110S031A,R5110SXX2D,R5110S051A,R5110S031B,R5110S132D,R5110L022C,R5110L022D,R5110SXX2C,R5110S112C,R5110S011A,R5110L062C,R5110L062D,R5110L042C,R5110L042D,R5110XXX2C,R5110XXX2D,R5110S062C,R5110S042D,R5110S082C,R5110S062D,R5110S131B,R5110S022C,R5110S131A,R5110S022D,R5110S042C,R5110L132C,R5110L132D,R5110L112C,R5110S111B,R5110L112D,R5110S111A,R5110X,R5110SXX2∗-E2-FE,R5110X SERIES,R5110S092D,R5110S092C,R5110L092D,R5110S061B,R5110S061A,R5110L072D,R5110S081B,R5110L092C,R5110S081A,R5110S122D,R5110S021A,R5110S122C,R5110S021B,R5110S142D,R5110S041A,R5110S142C,R5110S041B,R5110L012D,R5110L032C,R5110S102D,R5110L012C,R5110S102C,R5110L052D,R5110L072C,R5110L032D,R5110L052C

数据手册 - NISSHINBO - 231121 PDF 英文下载查看更多版本

R5115x Series AEC-Q100 Grade1 42 V System Power Supply with Ultra-low Power Window-type Watchdog Timer for Automotive Application

型号- R5115SXX2C,R5115SXX2∗-E2-#E,R5115X,R5115SXX1∗-E2-#E,R5115,R5115X08XX,R5115X09XX,R5115X06XX,R5115X07XX,R5115X04XX,R5115X05XX,R5115X02XX,R5115XXX2C,R5115X03XX,R5115X01XX,R5115SXX1B,R5115XXXXX-AE,R5115SXX1A,R5115X SERIES,R5115XXXXX-KE,R5115LXX2∗-TR-#E,R5115X12XX,R5115X11XX,R5115X10XX,R5115SXX1X,R5115LXX2C

数据手册 - NISSHINBO - 2024/9/12 PDF 英文下载