Blog de la compañía Reciclar los sensores ópticos de Renesas: sensores de luz ambiente, controladores de diodos láser, sensores LiDAR

Reciclar los sensores ópticos de Renesas: sensores de luz ambiente, controladores de diodos láser, sensores LiDAR

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd., también conocida como Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd.,Como proveedor líder en la industria de servicios de reciclaje de componentes electrónicos, siempre se ha adherido a la filosofía de servicio de "el cliente primero, la integridad por encima de todo".Ofrecemos servicios de reciclaje profesionales y eficientes para ayudar a las empresas a optimizar la gestión de inventarios y acelerar el flujo de efectivo.

Ventajas del reciclaje:

• Cobertura completa de todas las marcas y modelos

• Un sistema de valoración científico y preciso

• Modelos de transacción flexibles y eficientes

• Procedimientos de procesamiento seguros y conformes

• Red global de servicios y apoyo logístico

Aprovechando la experiencia tecnológica de la línea de productos ópticos de Intersil, Renesas Electronics ha desarrollado unaSolución de detección optoelectrónica de tres en uno que incluye detección de luz ambientalEsta solución cubre aplicaciones como la electrónica de consumo, las cabinas inteligentes, la automatización industrial, los robots humanoides y la conducción autónoma.Combinando la fiabilidad de grado automotriz, consumo de energía ultra bajo, modulación de alta velocidad y alta integración, sirve como opción única para componentes centrales en sistemas de detección óptica.

I. Sensores de luz ambiente (ALS) de Renesas: Precisión a nivel del ojo humano en la detección del entorno luminoso

Cartera de productos básicos y características técnicas

Los sensores de luz ambiente de Renesas se clasifican en tres series: digitales de grado consumidor, digitales / analógicos de grado automotriz y sensores de luz compuesta de múltiples sensores.Todos utilizan matrices de fotodiodos a base de silicio con un pico espectral de 540-550 nmLos sistemas de filtración IR/UV incorporados para mitigar las interferencias de los componentes infrarrojos en la luz solar y la iluminación artificial.,al tiempo que se elimina el ruido de parpadeo de frecuencia de potencia de 50/60 Hz.

Serie de consumo general: ISL29013 / ISL29033

Especificaciones eléctricas: ADC de 16 bits, interfaz digital I2C, fuente de alimentación de 2,5 ∼3,3 V, corriente de reposo tan baja como 0,3 μA; cuatro rangos de brillo que abarcan de 0,5 a 128.000 lux.

Ventajas clave: salida de interrupción de umbral programable, eliminando la necesidad de encuestas continuas por parte del controlador host; paquete ODFN en miniatura de 2,1 × 2 mm, adecuado para dispositivos delgados y portátiles.

Aplicaciones: Oscurecimiento automático de la pantalla para teléfonos inteligentes y tabletas, retroiluminación del teclado de la computadora portátil, relojes inteligentes, compensación de exposición para cámaras digitales y control de iluminación doméstica inteligente.

Serie digital para el sector automotriz: ISL76682 / ISL76683 (certificado AEC-Q100)

Amplio rango de temperatura de 40 °C a + 105 °C, lo que garantiza un funcionamiento estable en ambientes automotrices adversos; el ISL76682 tiene una corriente de funcionamiento típica de solo 55 μA y una corriente de apagado de < 1 μA;el ISL76683 presenta múltiples niveles de ganancia y interrupción repentina de la intensidad de luz, lo que permite el despertar activo de la MCU.

Escenarios de aplicación: atenuación automática de las pantallas de control central del vehículo, brillo adaptativo del panel de instrumentos, detección de luz brillante del espejo retrovisor CE sin deslumbramiento,y compensación de luz para las cámaras ADAS al entrar en túneles.

Solución analógica de bajo coste para el sector automotriz: ISL76671

Válvula de salida de voltaje analógica con compensación de corriente oscura incorporada; detección de alta precisión en condiciones de poca luz (0,01 ∼ 100 lux); circuitos periféricos mínimos;Interfaces directamente con el ADC en el chip de la MCU automotriz; se utiliza para la iluminación ambiental interior y el ajuste fino de la iluminación de fondo en cabinas de nivel de entrada.

Sensor de luz compuesto todo en uno: OB1203SD/OB1203LC

Integración en un solo chip de la luz ambiental, la detección de proximidad y la detección bioóptica PPG, con controlador LED integrado, comunicación I2C y una configuración periférica mínima de 6 pines;admite la detección de pantalla apagada, monitoreo de la frecuencia cardíaca y el oxígeno en la sangre, y reconocimiento de gestos, ampliamente utilizados en pulseras inteligentes, auriculares TWS y dispositivos médicos portátiles.

Valor básico

Distingue entre la luz visible y la luz infrarroja alejada para evitar distorsiones de detección en condiciones de iluminación fuerte o débil; el consumo de energía estática ultrabajo prolonga la duración de la batería;Los modelos de grado automotriz cumplen las normas de EMC y de choque de alta/baja temperatura del automóvil., mientras que los modelos de consumo presentan una miniaturización extrema, lo que los hace adecuados para módulos de detección de brillo en varios dispositivos portátiles y robots humanoides.

II. Conductores de diodos láser (LDD) de Renesas: control de emisión láser de alta velocidad y alta precisión

Los controladores de diodos láser Renesas están diseñados específicamente para proyectores, almacenamiento óptico y transmisores LiDAR, que cubren tres categorías principales: modulación multicanal de alta velocidad,conductores de cuatro canales para automóviles, y control de corriente constante para láseres azules e infrarrojos.y regulación de corriente DAC programable para estabilizar la potencia de salida del láser y extender la vida útil de los diodos láser LD.

Modelos clave y escenarios de aplicación

El conductor láser de tres canales de alta velocidad: ISL58315

Principales especificaciones: 3 canales de salida independientes, velocidad de modulación de hasta 300 MHz, alimentación única de 3,3 V, paquete 40-TQFN de 5×5 mm, ajuste independiente de la corriente DAC por canal,Modulación sincrónica del tiempo.

Aplicaciones: proyectores de escaneo láser, fuentes de luz de micro proyección AR / VR, módulos de proyección de luz estructurada para robots humanoides y accionamiento síncrono de láseres rojos, verdes y azules.

Los controladores de almacenamiento óptico dedicados: ISL58781 / ISL58792

Compatible con las operaciones de lectura/escritura de CD/DVD/Blu-ray de varios formatos; integra la amplificación de retroalimentación de DAC y fotodetector PD de corriente de escritura; calibración de corriente digital en serie;estabiliza la potencia del láser de lectura/escritura; utilizado en unidades ópticas de escritorio y dispositivos portátiles de grabación.

El conductor láser de cuatro canales para automóviles: ISL78365.

Certificado AEC-Q100 de grado automotriz, con cuatro canales modulados de forma independiente y un amplio rango de temperatura de funcionamiento de ¥40 a 105 °C.Características de oscilación del espectro de difusión para reducir la interferencia EMI; adecuado para las matrices de emisores LiDAR de automóviles, la iluminación ambiental láser del automóvil y las fuentes de luz láser HUD.

Principales aspectos técnicos

Control automático de potencia (APC): recopila retroalimentación de retroiluminación láser en tiempo real para ajustar dinámicamente la corriente de accionamiento, compensando la descomposición de la potencia LD causada por el aumento de la temperatura;

Control independiente multicanal: el tiempo de corriente y de conmutación son completamente independientes para cada canal, adecuados para la proyección tricolor LiDAR multilinea y RGB;

Mecanismos de protección integrales: sobrecorriente en el chip,Protección de cerradura por sobre temperatura y bajo voltaje evita que los diodos láser caros se dañen por descarga electrostática o cortocircuitos;

Modulación de pulso de alta velocidad: la respuesta de conmutación a nivel de nanosegundos coincide perfectamente con los requisitos de emisión de pulso de alta frecuencia de ToF LiDAR.

III. Solución de sensores LiDAR de Renesas: ToF (tiempo de vuelo) 3D y percepción

Renesas no ofrece módulos LiDAR independientes; en su lugar, proporciona una solución completa de sistema LiDAR que comprende un IC de adquisición de señales front-end y un controlador láser.El chip de adquisición del núcleo es el RAA2L6060, combinado con el sensor ISL29501 ToF front-end, para construir sistemas LiDAR de estado sólido de corto a mediano alcance adecuados para aplicaciones industriales, robóticas y de percepción auxiliar en vehículos.

1. IC de adquisición de LiDAR del núcleo: RAA2L6060

un chip de procesamiento frontal multicanal diseñado específicamente para el LiDAR ToF 2D/3D, que sirve como centro de señal para todo el sistema LiDAR:

Principio de funcionamiento: Cuenta con un generador de tiempo de alta precisión incorporado que emite pulsos de activación para controlar el controlador láser Renesas ISL78365, que emite pulsos láser infrarrojos.después de que el fotodetector externo reciba los fotones reflejados, la señal se introduce en el chip para su amplificación, integración y conversión analógica a digital, donde se calcula el tiempo de vuelo de los fotones para producir datos precisos de distancia;

Ventajas de rendimiento: admite múltiples entradas de tubo fotomultiplier de silicio / matriz de fotodiodos, con un amplio rango dinámico y resistencia a las interferencias de la luz solar brillante;Salidas de nubes de puntos de distancia a través de una interfaz digital en serie; incorpora algoritmos de filtración de ruido incorporados para reducir las falsas detecciones en entornos exteriores;

Certificaciones y rango de temperatura: disponible tanto en versiones industriales como automotrices.el modelo de categoría automotriz cumple la norma AEC-Q100 y funciona de forma fiable en ambientes extremos de -40 °C a +125 °C.

2. ToF sensor delantero: ISL29501

Un DAC de corriente integrado permite la conducción directa del emisor infrarrojo; el único chip maneja tanto la modulación de la señal óptica como la toma de muestras de recepción.En comparación con los sensores infrarrojos discretos tradicionales, ofrece una precisión tres veces superior a la de los sensores de imagen visual y consume significativamente menos energía.Evitación de obstáculos en las aspiradoras robóticas, medición manual en robots humanoides y detección de presencia humana en ascensores.

Escenarios típicos de aplicación

Automatización industrial: evitación de obstáculos para los AGV, detección de dimensiones de objetos en las líneas de montaje, medición de distancia de seguridad para los brazos robóticos y detección de intrusiones para el personal del almacén.

Robots humanoides: detección de diferencias de nivel del suelo para las piernas, medición de la distancia de los objetos con las manos y reconocimiento 3D de los gestos faciales;

Detección auxiliar montada en el vehículo: detección de obstáculos de campo cercano para la conducción autónoma a baja velocidad, radar automático de estacionamiento y detección de obstáculos en las ventanas;

Hogar inteligente: mapeo de toda la casa con aspiradoras robóticas, detección de presencia humana en baños y control de los electrodomésticos con gestos.

IV. Ventajas de las soluciones integradas gracias a la sinergia entre tres líneas de productos principales

Renesas ha logrado un desarrollo interno completo de componentes que cubren toda la cadena, desde la detección de la luz ambiente hasta el accionamiento láser y la adquisición de señales de radar.dando a su integración del sistema ventajas únicas:

Alineación perfecta del tiempo de la señal: El ALS (Ambient Light Sensor) detecta la intensidad de la luz ambiente y ajusta dinámicamente la potencia de salida del láser LDD (Laser Driver); en luz brillante,aumenta automáticamente la corriente de emisión del láserLa sincronización de todo el conjunto de circuitos integrados se unifica, eliminando la necesidad de una calibración de sincronización adicional;

Compatibilidad de un solo controlador con los controladores: las MCU de la serie RA pueden interactuar simultáneamente con los puertos de comunicación I2C de los tres tipos de dispositivos.Un único entorno de desarrollo de software maneja la detección y atenuación de la luz ambiental, control de pulsos láser y análisis de nubes de puntos de radar, acortando significativamente el ciclo de desarrollo;

Diseño en niveles para un alto y bajo consumo de energía: la detección de luz ambiente estática funciona a un consumo de energía de sueño de microamperios.mientras que el consumo de energía dinámica se ajusta de forma inteligente durante el funcionamiento de LiDAR, equilibrando la duración de la batería con el rendimiento del rango;

Normas de calidad unificadas para el sector automotriz e industrial: el conjunto completo de componentes para aplicaciones automotrices está certificado AEC-Q100,mientras que los modelos industriales cumplen con las normas de inmunidad industrial ESD y EMC, por lo que son adecuados para equipos de alta fiabilidad como los robots y los sistemas automotrices.

V. Resumen de las aplicaciones industriales

Electrónica de consumo: sensor de luz ambiente ISL290XX + controlador láser ISL583XX, utilizado en teléfonos móviles, proyectores de realidad aumentada y dispositivos portátiles;

Cockpits inteligentes: sensor de luz ISL766XX de grado automotriz + controlador láser de cuatro canales ISL78365 + IC de adquisición de radar RAA2L6060, que permite el atenuamiento integrado de la cabina de conducción y el LiDAR de campo cercano en el vehículo;

Robots humanoides / Automatización industrial: sensor óptico híbrido OB1203 + controlador láser de alta velocidad ISL58315 + ToF de corto alcance ISL29501, que permite la detección del brillo ambiental,Imagen de luz estructurada y evitación de obstáculos a corta distancia mediante percepción 3D.

Los dispositivos de detección optoelectrónica de cadena completa de Renesas® cubren todo el espectro de requisitos de detección óptica, desde la detección básica de luz visible hasta el alcance láser 3D de alta precisión.proporcionando a los dispositivos finales una alta estabilidad, soluciones optoelectrónicas de alto nivel de integración y bajo consumo.