安防监控
安防监控是指通过安装摄像头、传感器、门禁系统等设备,对特定区域、场所、事宜进行监控、监测和记录的行为。随着对智能化、高效化安全监控需求的增加,安防监控技能也在不断创新和发展。
安防监控根据运用处景分为:NVR、DVR 以及 IPC 三个大类。NVR 即网络视频录像机,是网络视频监控系统的存储转发部分;DVR 即数字视频录像机,相对付传统的仿照视频录像机,采取硬盘录像;网络摄像机又称 IP CAMERA (简称 IPC) 由网络编码模块和仿照摄像机组合而成,采取嵌入式实时操作系统。

如下系统框图所示,必易微在 AC-DC 转换、DC-DC 转换、补光灯 LED 照明、USB 限流开关、线性稳压器、 电池管理、电机驱动 IC 等种别供应一站式芯片办理方案。
图 1. NVR 系统框图
图 2. IPC 系统框图
DC-DC 方案必易微针对安防监控类市场供应多种灵巧的 DC-DC 办理方案,产品覆盖 5.5V 低压、17V 和 28V 中压以及 85V 高压;电流从 1A 到 6A 等丰富产品来知足各种客户不同的需求。根据架构框图,首先先容的是通用 CV 产品:KP522308。
28V2A:KP522308图 3. KP522308 简化运用电路
上风 1:高精度低温漂基准常温 1% 的高精度基准,超低温漂,从根本上担保全温静态事情条件下输出电压的稳定。
图 4. 基准电压与结温关系曲线
上风 2:精良的负载调度率全负载范围内实现 0.8%(轻载高效版本)和 0.46%(定频版本),可以担保全体负载范围内的高精度电压输出。
图 5. 负载调度率, VIN = 12V
上风 3:超高精度的输入电压调度率IPC 供电电源线非常长,寄生电感很大,以是 DC-DC 输入端在启动时会产生比较高的 Overshoot,此时须要 DC-DC 有强壮的耐压能力和良好的输入电压动态调度率。
KP522308 输入电压可以支持到 28V,完备胜任此事情场景。其余此芯片有着优胜的输入电压动态调度率,在 50V/ms 输入动态变革时 5V 输出只有 10mV 旁边的颠簸。
图 6. 2A load,12VIN——>15VIN,SR = 50V/ms
图 7. 2A load,15VIN——>12VIN,SR = 50V/ms
表 1. DC-DC 30V 系列选型表
KP512318摄像头补光灯紧张浸染是在缺少光芒条件情形下拍摄时供应赞助光芒,大多是 LED 补光灯,输入电压 12V,输出灯珠配置三颗,电压约 9V 旁边。
KP512318 是一颗 4V-24V 输入,开关频率为 1MHz 的降压 LED 驱动。集成完备的保护功能,如 LED 开路,LED 短路到地,LED 两端短路,电流取样电阻开短路保护,输入过压保护,温度保护等。
图 8. KP512318 简化运用电路
上风 1:兼容当前 PWM 调光办法,更好的调光效果KP512318 支持 10Hz-200kHz PWM 调光,可以实现 1%-100% 范围调光,输出为仿照调光,PWM 转仿照输出线性度非常好,这种办法没有频闪。
图 9. PWM 转仿照调光电路
图 10. PWM 转仿照输出线性度
上风 2:高转换效率内部集成 115mΩ 主开关管和 60mΩ 同步整流管,可以支持 2A 持续输出电流。100mV 超低且精确的 FB 电压,整体转换效率非常高,3 颗灯 1A 的效率为 91.2%,纵然 90mA 的负载电流对应的效率也高达 89%。
图 11. KP512318 效率曲线
上风 3:低输出电流纹波KP512318 纹波在各个输出规格下表现精良,测试条件为:输入电压 12V,输出负载为两颗 LED 灯珠,输出电容容值 10μF,此时输出电流纹波表现如下:
图 12. Io=0.2A 时输出电流纹波
图 13. Io=1.5A 时输出电流纹波
上风 4:高精度及完备的保护3% 精度的恒流掌握,完好的保护特性,助力进一步提高系统的可靠性。纵然 1-2 颗的 LED 发生短路也可以担保电路正常可靠事情。
KP51110X 系列KP51110X 是一款支持 2.5V 到 5.5V 输入电压范围,1A 持续电流输出的同步降压 LED 驱动。0.1V 的基准,高转换效率,支持 PWM 调光功能,适用于驱动一颗 LED 灯的设计,可以用作安防摄像头,扫地机器人补光灯。
表 2. LED 驱动方案选型表
17V2A&3A,1.2MHz:KP52221X 和 KP52321X 系列高频 DC-DC 是提高功率密度,降落方案尺寸的主要方法之一,如 1.2MHz 的高频 IC 性能与 600kHz 的 IC 比较较而言,除了效率会略差些,其他性能表现更佳:Bom 本钱更低,输出纹波、动态纹波会更好,体积会更小。
现在的 SOC 供电电压越来越低,导致高频转换时最小的导通韶光很小。以 0.9V 输出 12V 输入为例,1.2MHz 事情频率导通韶光为 62.5ns,对 DC-DC min on time 指标提出更大的寻衅。KP52X21X 高频系列 min on time 指标非常精良,完备胜任高频运用的设计需求。
表 3. 1.2MHz&600kHz 特点比较
表 4. DC-DC 17V 系列选型表
5V1A&2A:KP52110X、KP52111X 系列DC-DC 5V 产品选型表如下所示:
表 5. DC-DC 5V 系列选型表
KP5711XXKP5711XX 是一颗单通道,电流支持 3A/2A/1.5A/1A/0.6A 可调限流高精度限流保护开关。事情电压支持 2.5V 到 5.5V,可以覆盖 3.3V 和 5V 电源轨运用。可调版本供应 10% 的精准电流精度,60mΩ 内阻,较低的压降及温升。供应丰富的性能选项,如不同限流等级,不同 EN 掌握电平,集成放电功能,Fault 功能,不同封装选项等。
表 6. USB 限流开关选型表
KP52190XKP52190X 是一款支持 7V 到 85V 输入范围,最大持续电流 1A 的高效同步降压转换器,该系列产品内部采取了 COT 掌握架构,有超快的动态相应。支持最小 50ns 的导通韶光和关断韶光,事情频率可调,最高到 1.2MHz。1% 高精度基准,超低静态电流,完好的保护功能,供应 PFM 和 FPWM 两种方案选择,为工业运用供应高集成度和高可靠性的办理方案。
表 7. DC-DC 40V-100V 方案选型表
AC-DC 方案PFC 方案方案 1 KP2806KP2806 是一款高性能、准谐振式 (QR) 升压型 (Boost) 恒压功率因数校正 (PFC) 掌握器,可自适应地事情在临界导通模式 (CRM) 和断续导通模式 (DCM) 。芯片采取 SOT23-6 封装,通过多功能管脚复用,真正做到了小而精的特点,占用更小的 PCB 空间,方便客户实现更小的体积和更低的设计本钱。
方案 2 KP2801KP2801 是一款高性能、准谐振式 (QR) 升压型 (Boost) 恒压功率因数校正 (PFC) 掌握器。芯片可自适应地事情在临界导通模式 (CRM) 和断续导通模式 (DCM)。满载时芯片事情在 CRM;负载降落时芯片事情在 DCM,事情频率降落以提高系统效率。
芯片通过优化 CRM/DCM 掌握算法和输入线电压前馈补偿,能轻松实现高功率因数 (PF) 和低输入谐波 (THD) 的性能,纵然芯片事情在 DCM。此外,芯片通过打嗝 (Burst) 模式进一步提高轻载效率,并极大地降落系统待机损耗。
方案 3 KP2822KP2822 是一款双相交错并联 (Interleaved)、临界导通模式升压型 (CRM Boost) 恒压功率因数校正 (PFC) 掌握器。双相交错并联的构造,使得每一相的电流应力减小,热应力得以分散,电感体积减小,从而便于系统设计。
芯片内部集成双相交错时钟掌握逻辑,在所有工况都能够可靠地实现两路相位相差 180° 的事情办法,输入输出电流纹波显著减小,纹波频率更加,有效减小 EMI 滤波器的尺寸,提高系统可靠性并降落输出电容容量需求。
表 8. AC-DC PFC 方案选型表
反激方案 KP2182XKP2182X 系列产品是必易微针对充电器,适配器运用设计的一款高性能 PSR 功率开关,其内封高压功率 MOSFET,采取 SOP-7,SOP-8,DIP-8,ASOP-6 封装,适用于 12W~24W 的适配器运用。与传统 PSR 产品比较,KP2182X 真正实现了全 QR 事情,效率和温升更优,并优化了 EMI 和纹波表现,同时集成了上钳频保护和各 Pin 脚的单点失落效保护。
上风 1:全系列效率精良在同样输入和输出条件下,KP2182X 与友商的均匀效率比拟如下所示:
图 14. KP2182X 与友商均匀效率比拟图
上风 2:专利的纹波输出抑制技能KP2182X 采取了专利的输出纹波抑制技能,缓解了 QR 事情模式输出纹波差的痛点。输出纹波的总体性能也已经优于友商。
图 15. 纹波最大值比友商低约 20mV
上风 3:完备的单点失落效保护单点失落效保护完备可靠,详细保护如下所示:
表 9. KP2182X 系列选型表
KP2201KP2201 是一款高频反激芯片,芯片集成了高压启动,输入掉电检测以及 X 电容放电功能,可以知足快速启动和超低待机的哀求 (范例值<30mW@230Vac)。中载谷底导通模式,重载进入 CCM 模式等优化系统效率,专利轻载模式实现超低待机: <30mW。KP2201 的 VDD 可以事情在 8-70V 范海内,超宽的输出电压哀求芯片适应超宽的供电范围。
表 10. KP2201 选型表
线性稳压器方案方案 1 KP7112XXKP7112XX 系列是一款超小型、超低静态电流低压降线性稳压器 (LDO),静态事情电流仅为 300nA,可供应 300mA 的电流以及出色的瞬态性能专为将超低静态电流作为关键参数的运用而设计。此器件纵然在压降模式下也能保持低 IQ 花费,从而进一步延长电池寿命。
电池管理方案方案 1 KP70311XKP70311X 是一款内部集成开关管的过压过流保护芯片,可以有效避免输入电压和输入电流由于非常升高造成的后级芯片破坏。当芯片检测到输入端 IN 上的电压和电流大于保护阀值时,将快速关闭内部开关管,保护输出端 OUT 上的负载。芯片拥有特色的短路保护功能,能够检测输出端发生的非常短路情形。芯片支持过压阀值可调、过流阀值可调功能,充分知足客户各种运用处景下的定制化需求。
方案 2 KP65320XKP65320X 是一款高度集成的独立型开关降压模式电池充电器,适用于 1 节、2 节以及 3 节钾离子和钾聚合物电池。KP65320X 支持 4.1V 至 17V 输入电压和 3A 快速充电电流。该器件的片内电流采样技能可实现高充电效率和低 Bom 本钱。KP65320X 采取 QFN3×3-16 封装,适用于 2 层布局和空间有限的运用。
总结必易微以“独特创新,易于利用”的公司理念,为安防监控市场供应高性价比和高可靠性的一站式芯片办理方案。
关于必易微深圳市必易微电子株式会社(股票代码:688045)是一家高性能仿照及数模稠浊集成电路供应商,主营产品包括 AC-DC、DC-DC、驱动 IC、线性稳压、电池管理、充电管理、放大器、数模转换器、传感器等,为消费电子、工业掌握、网络通讯、数据中央、汽车电子等领域客户供应一站式芯片办理方案和系统集成。