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嵌入式方案:高性能汽車中的電源設(shè)計

作者: 時間:2009-09-24 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

3)靜態(tài)工作電流(IQ)及關(guān)斷電流(ISD):隨著中電子控制單元(ECU)數(shù)量的快速增長,從電池消耗的總電流也不斷增長。即使當發(fā)動機工作并且電池電量耗盡時,有些ECU單元仍然保持工作。為了保證靜態(tài)工作電流IQ在可控范圍內(nèi),大多數(shù)OEM廠商開始對每個ECU的IQ加以限制。例如歐盟提出的要求是:100μA/ECU。

4)成本控制:OEM廠商需要折中考慮模塊成本、開發(fā)/認證成本、產(chǎn)品上市時間以及規(guī)格指標。在成本允許的前提下保證最優(yōu),部分的材料清單在成本上可能占據(jù)非常重要的地位。

模塊成本與PCB類型、散熱片、器件布局及其因素有關(guān)。例如,用FR-4 4層板代替CM-3單層板對于PCB的散熱會產(chǎn)生很大差異。

5)位置/布局:在中PCB和元件布局會限制的整體性能。

結(jié)構(gòu)設(shè)計、電路板布局、噪聲靈敏度、多層板的互連問題以及其它布板限制都會制約高芯片集成電源的設(shè)計。而利用負載點電源產(chǎn)生所有必要的電源也會導(dǎo)致高成本,將眾多元件集于單一芯片并不理想。電源設(shè)計人員需要根據(jù)具體的項目需求平衡整體的系統(tǒng)性能、機械限制和成本。

6)電磁輻射:一個工作電路所產(chǎn)生的電磁干擾可能導(dǎo)致另一個電路無法正常運行。例如,無線電頻道的干擾可能導(dǎo)致安全氣囊的誤動作,為了避免這些負面影響,OEM廠商針對ECU單元制定了最大電磁輻射限制。

為保持電磁輻射(EMI)在受控范圍內(nèi),DC-DC轉(zhuǎn)換器的類型、拓撲結(jié)構(gòu)、外圍元件選擇、電路板布局及屏蔽都非常重要。經(jīng)過多年的積累,電源IC設(shè)計者研究出了各種限制EMI的技術(shù)。外部時鐘同步、高于AM調(diào)制頻段的工作頻率、內(nèi)置MOSFET、軟開關(guān)技術(shù)、擴頻技術(shù)等都是近年推出的EMI抑制

應(yīng)用與功率需求

大多數(shù)系統(tǒng)電源的基本架構(gòu)選擇應(yīng)從電源要求以及廠商定義的電池電壓瞬變波形入手。對于電流的要求應(yīng)該反映到電路板的散熱設(shè)計。表1歸納了大多數(shù)設(shè)計的電路及電壓要求。

通用電源的拓撲架構(gòu)

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