突破电源瓶颈！圣邦微SGM3807专为DToF传感器打造高效低噪方案

【导读】在智能手机、AR/VR设备加速普及3D感知技术的浪潮中，直接飞行时间（DToF）传感器因其卓越的测距精度，已成为实现精准对焦、沉浸式交互及环境建模的核心元件。然而，传统电源方案受限于体积臃肿、输出纹波干扰等痛点，严重制约了传感器性能的充分发挥。圣邦微电子推出的SGM3807电源管理集成电路（PMIC），以突破性架构攻克这些挑战，为基于单光子雪崩二极管（SPAD）的DToF系统提供稳定、高效、紧凑的供电解决方案。

图 1 SGM3807 典型应用电路

产品概述

SGM3807是一款高度集成的PMIC，专为驱动先进DToF传感器模块优化设计。其核心创新在于整合了一个高效率同步降压转换器（Buck）和一个单电感双输出（SIDO）架构的DC/DC转换器。这种独特设计使得芯片仅需一颗外部电感即可同步生成传感器所需的正、负供电电压轨（如为VCSEL激光驱动器供电的正压和为SPAD阵列提供偏置的高精度负压），极大简化了外围电路设计，显著节约了PCB空间。

表 1 SGM3807 关键电气规格

产品核心优势

1. 超低功耗： 支持9μA超低待机电流（此时I²C接口与保护功能仍保持活跃），使能状态下静态功耗仅154μA，大幅延长便携设备续航。

2. 极致低噪与高精度： 关键负压轨（SPAD偏置，典型值-21V）输出纹波低至0.24%（全输入电压、全温度范围），极大提升SPAD的光子探测概率（PDP），降低VCSEL驱动负载，提升系统效率与深度信息交互速度。

3. 动态性能优异： 降压转换器采用恒定导通时间（COT）控制架构，具备卓越的负载瞬态响应能力，确保传感器与主控SoC间的高速、精准数据交互，并提供远端电压采样功能适应复杂布局。

4. 高集成度与灵活性： SIDO架构精简设计；集成I²C可编程接口，支持动态电压调节（DVS），实时优化不同工作负载下的能效比。

5. 超小尺寸： 采用WLCSP-2.05×2.35-20B封装（2.05mm x 2.35mm），散热优良，为空间敏感型应用（如手机摄像头模组）提供理想选择。

国际领先产品性能对比

解决的关键技术难题

SGM3807 成功解决了阻碍DToF传感器性能进一步提升的核心电源挑战：

1. 空间瓶颈： 通过SIDO架构实现单电感双输出，取代传统方案所需的多个电感和转换器，突破模组小型化限制。

2. 噪声干扰： 将负压纹波抑制在极低的0.24%，极大降低了电源噪声对高灵敏度SPAD探测精度的干扰，提升信噪比（SNR）和有效探测距离。

3. 功耗矛盾： 超低静态与待机功耗解决了传感器持续供电带来的待机耗电难题，同时高效转换降低了运行能耗（如降低VCSEL驱动频率）。

4. 响应速度： COT降压转换器的高动态响应确保了传感器处理单元与系统SoC间数据交互的实时性。

应用案例与场景

1. 智能手机摄像模组： 实现毫秒级深度计算，尤其在低光环境下，显著提升自动对焦（AF）速度和精度。例如，某旗舰机型采用后，暗光对焦成功率提升25%。

2. AR/VR/MR头显设备： 极低噪声的负压供电保障SPAD对手势、眼动等微弱信号的捕捉灵敏度，创造更精准自然的交互体验。

3智能扫地机器人/3D传感设备： 高效率供电配合低功耗设计，使3D环境地图构建功耗降低约20%，延长单次充电工作时间。

4. 工业传感与测量： 适用于对距离、体积或存在检测精度要求高的场景，如物流仓储、自动化控制。

市场前景分析

随着智能手机多摄系统持续升级、AR眼镜市场兴起，以及服务机器人、智能家居对3D感知需求的爆发，基于SPAD的DToF技术市场迎来高速增长期。TrendForce预测，全球3D传感市场规模将于2025年突破百亿美元。SGM3807凭借其在高效率、超紧凑、超低噪方面的显著优势，精准契合了终端设备对高性能、小体积、长续航的严苛要求，有望在高端手机、XR设备、IoT及汽车LiDAR领域获得广泛应用，市场潜力巨大。

结语

圣邦微电子SGM3807 PMIC不仅仅是一款电源管理芯片，更是释放DToF传感器全潜能的“性能催化剂”。它通过创新的SIDO架构、业界领先的低功耗和低噪声性能，以及卓越的集成度，重新定义了DToF系统的供电标准。其成功推出，标志着国产高性能模拟芯片在高端消费电子核心领域取得了实质性突破，将为全球智能设备制造商提供强大且可靠的电源解决方案，加速3D感知技术的普及与创新。