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从自动驾驶与具身智能产业展会看VCSEL激光雷达驱动设计新方案

作者:本站编辑      2026-05-30 01:50:34     1
从自动驾驶与具身智能产业展会看VCSEL激光雷达驱动设计新方案

EAC2026上海汽车展

由易贸主办,AUTO行家、AUTO内饰行家、热管理行家、智车行家作为全程媒体的EAC创新大会展览于2026年5月28-29日在上海汽车会展中心重磅开幕。同期热管理与液冷展、内外饰与座舱展、自动驾驶与具身智能展一并上演。

昨天我特意赶去上海汽车会展中心观展,在打卡3大主题展之余重点看了几家激光雷达最新驱动设计方案,并与他们进行了深入交流,忍不住写文分享,算是作为我前面《一维可寻址VCSEL驱动方案设计》和《二维可寻址VCSEL驱动方案》两篇的补充,希望能给大家提供设计参考。

架构设计:模块集成 vs. 单芯片集成

这次展示VCSEL激光雷达驱动方案的主要有博尔芯和芯路半导体两家。两家各有特色,博尔芯侧重模块集成,而芯路半导体侧重单芯片集成。
博尔芯:高低边分离的模块化设计
我前面在《一维可寻址VCSEL驱动方案设计》和二维可寻址VCSEL驱动方案》中介绍的一样,博尔芯1D/2D驱动需一颗高边选址芯片(如PXS070-CHx)配合一颗低边驱动芯片(如PXL1005系列)实现。

图 1  博尔芯典型方案PXS070-CHx+PXL1005+GaN

之前了解博尔芯低边驱动芯片只有6路PXM05L-6,实现32*12通道的2D VCSEL,低边驱动芯片选用2颗PXM05L-6,当时想为何列是12呢?如果是16岂不尴尬?直到这次看到8通道的低边驱动PXM05L-8,这个疑点才算豁然开朗。同时还有能耐受80V、60A的大功率超窄脉低边驱动PXL8060发布,补齐了峰值电流偏小的短板。

图 2  博尔芯“高边+低边”驱动

要实现模块集成,除了高边和低边驱动,博尔芯还自研了多款GaN MOS:

图 3  博尔芯GaN IC

芯路半导体:高度集成的单芯片设计
与博尔芯不同,芯路半导体独创第三代激光驱动器,将传统预驱动+功率管两颗芯片功能集成,其中八通道高边激光驱动器SRS4201O无需外接高边充电开关及低边GaN驱动芯片,即可实现单芯片驱动8路激光器,每通道单独控制,每通道峰值电流可达20A,且通过AEC-Q100认证。

图 4  芯路八通道高边驱动器

他家单通道低边驱动芯片将传统方案中的2颗芯片的功能集成在1颗芯片中,使激光雷达更加小型化、更低功耗,并解决了误发光等问题,被应用于从室内短距离到室外远距离应用的各种激光雷达中,包括扫地机、割草机、AGV、汽车和各类机器人等如下图所示。SRS4204驱动峰值电流可达20A,SRS4203则峰值电流可达60A以上,通过AECQ-100认证,在车载领域获得广泛应用。

图 5  芯路单通道低边驱动器

图 6  芯路1D/2D驱动方案

性能对决:驱动器核心关键指标

针对两家的驱动器,就核心关键指标做了一个对比,简单明了:

    方案支持与应用

    设计生态:
    博尔芯提供详细应用文档与评估板,覆盖单点发射至2D全固态,其高低边搭配的2D方案可支持32x16寻址。芯路方案成熟度经头部客户验证,设计更灵活,能支持短至50ns脉冲间隔及低至1ns的精细脉宽控制。
    目标应用:
    博尔芯方案已在禾赛机器人/车载激光雷达等项目中应用;芯路方案普遍适配从扫地机到汽车的室内外激光雷达产品中。
    • 博尔芯32*16通道2D VCSEL驱动设计方案Demo板如下(6(实际只用4颗)8通道高边驱动器PXS070-CH8+2颗8通道低边驱动器PXM05L-8 +8颗译码器):
    图 7  博尔芯32*16通道2D VCSEL驱动方案
    • 芯路32*16通道2D VCSEL驱动设计方案Demo板如下(4颗8通道高边驱动器SRS4201O+4颗单通道低边驱动器SRS4203),无需译码器和GaN芯片。

    图 8  芯路32*16通道2D VCSEL驱动方案

    优劣势总结

    总结前文所述,博尔芯与芯路半导体两家激光器驱动方案优劣势如下:

    公司名称

    优势

    劣势

    博尔芯

    高低边搭配方案布板灵活BOM成本可控;在大阵列扩展(如32x16)方面潜力巨大。

    整体峰值驱动电流偏低2A-20A),通道间匹配一致性依赖PCB布局,对工程师要求高。

    芯路半导体

    功耗、效率优势巨大(直驱),单芯片电流驱动能力极强80A),系统尺寸极小从根源上解决串扰问题。

    集成度过高导致设计灵活性略低,单通道峰值电流固定,其领先性能对配套芯片(如接收端TIA)要求更高。

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