PXL5520-8:一款为1D/2D LiDAR打造的8通道低边激光驱动芯片

2026-06-22|公司

在LiDAR系统中,激光驱动芯片的性能直接决定了测距精度、点云密度和系统功耗。博尔芯新推出的PXL5520-8是一款专为1D/2D VCSEL LiDAR应用设计的8通道低边激光驱动芯片,在高速开关、窄脉冲生成、高压大电流驱动等方面实现了多项突破。

极速开关与灵活窄脉冲生成,解决高速Trigger口紧缺难题

LiDAR的测距精度高度依赖于激光脉冲的宽度和上升沿陡峭度。PXL5520-8的传播延迟典型值仅1.4ns,最大值2.7ns,从输入到输出的延迟时间低至3ns,配合1ns的典型最小输入脉冲宽度,使得系统能够生成极窄的激光脉冲,直接提升距离分辨率。

在实际LiDAR系统中,特别是采用SPAD接收芯片直接控制发射时序时,主控侧的高速trigger I/O资源往往非常紧缺——高速口数量有限,而普通GPIO则相对充裕。PXL5520-8巧妙利用ENx和INPx引脚的时序配合,实现了灵活的多模式窄脉冲生成。在IO直接控制模式下(END浮空或拉低),只需将一个高速I/O连接到EN1或EN2引脚,用于提供精准的脉冲宽度控制,其余INP1~INP8引脚可由普通GPIO控制通道选通。通过EN和INP的先后电平切换,即可产生所需宽度的窄脉冲,而无需依赖FPGA/MCU输出极窄脉宽。这种设计既保证了窄脉冲的精度,又大幅节省了珍贵的高速接口资源,让系统设计师可以更从容地分配主控I/O。

高压大电流驱动能力,覆盖主流VCSEL阵列需求

PXL5520-8的Vlaser工作电压最高达55V,每通道峰值电流可达20A(脉冲)。如此高的电压和电流裕量,使其能够驱动大功率VCSEL阵列,满足远距离LiDAR对光功率的要求。8个通道各自独立,可灵活配置同时或分时发光,适应不同扫描策略。

集成3-8译码器,简化通道控制

芯片内部集成了3-8译码器,当END引脚拉高时,INP1~INP3三个引脚即可控制8个通道的选通。对于通道数较多的2D LiDAR,这一模式可进一步减少FPGA/MCU的I/O占用;而在需要精细控制或高速口不足时,也可切换到IO直接控制模式,两种模式灵活切换。

Trig-FB反馈,提升测距精度与功能安全

PXL5520-8集成了Trig-FB功能,在激光开启时输出一个0-3.3V的内部同步信号。这个信号直接反映了MOSFET实际开通的时刻,帮助系统补偿驱动电路带来的传播延迟,从而减小测距误差。信号最小输出脉冲宽度为15ns,便于SPAD/FPGA/MCU可靠捕获。此外,如果内部NMOS发生异常常通,该信号会持续保持高电平,可用于功能安全检测。

峰值电流检测,保障人眼安全

LiDAR系统中,人眼安全是必须考虑的红线。PXL5520-8集成了峰值电流保持电路,将峰值电流转换为0-3.3V电压输出,外部ADC可据此设定电流阈值。一旦检测到电流超限,可通过Enable引脚快速关断芯片。这一闭环机制为系统提供了可靠的眼安全保护。

完善的保护机制,提升系统可靠性

芯片内置了UVLO(欠压锁定)和OTP(过温保护)。UVLO阈值设在3.6V至3.8V之间,具有200mV迟滞,确保PowerFET在低RDS(ON)区域安全开关。OTP在结温达到164°C时触发关断,迟滞20°C,待温度降至144°C以下后自动恢复。这些保护功能让芯片在过载或故障条件下不易损坏。

紧凑封装,适配高速开关布局

PXL5520-8采用3.5mm×3.5mm LGA封装,通道间间距仅350μm。紧凑的封装和细间距有效降低了栅极环路电感,这对于高速开关应用至关重要——寄生电感越小,开关过程中的电压过冲和振铃就越小,输出波形质量越高。

PXL5520-8不仅在8通道集成度、1.4ns典型传播延迟、55V/20A驱动能力、内置3-8译码器、灵活窄脉冲生成、Trig-FB反馈、峰值电流检测等维度上,精准回应了1D/2D LiDAR系统对激光驱动芯片的核心需求,还利用单个高速I/O搭配普通GPIO生成窄脉冲的能力,为SPAD直接控制等高速口紧缺的场景提供了极具价值的解决方案。无论是用于车载激光雷达、服务机器人还是工业测绘,这颗芯片都能帮助系统实现更远的探测距离、更高的点云精度和更可靠的安全保障。

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