提高汽車電子產(chǎn)品可靠性的電源電路設(shè)計(jì)考慮
盡管開關(guān)穩(wěn)壓器比線性穩(wěn)壓器產(chǎn)生更多噪聲,但是開關(guān)穩(wěn)壓器的效率高得多。在很多敏感應(yīng)用中已經(jīng)證明,只要開關(guān)穩(wěn)壓器的工作是可預(yù)測的,那么噪聲和EMI值就可以控制。如果開關(guān)穩(wěn)壓器在通常工作模式時(shí)以恒定頻率切換,那么切換邊緣是干凈和可預(yù)測的,沒有過沖或高頻振鈴,這時(shí)EMI最低。小的封裝尺寸和高工作頻率有助于形成緊湊的小型布局,這最大限度地降低了EMI輻射。另外,如果穩(wěn)壓器可以與低ESR陶瓷電容器一起使用,那么輸入和輸出電壓紋波都可以最大限度地減小,這些紋波是系統(tǒng)附帶的噪聲源。
汽車電子產(chǎn)品必須能夠承受極寬的溫度范圍。在北方,溫度可能降至-40℃,而在引擎?zhèn)}內(nèi)溫度可能高達(dá)+125℃。這樣的要求與對(duì)軍用級(jí)器件的要求相同,但是汽車電子產(chǎn)品市場對(duì)成本是非常敏感的。
汽車中的12V電池電源一直被稱為“來自地獄的電源”,這么說是有充分理由的。在非常寒冷的天氣中發(fā)動(dòng)引擎,常常稱為“冷車發(fā)動(dòng)”,可能導(dǎo)致電池電壓降至4V。在某些汽車公司,這種電壓要求甚至更低。電池連接不牢固或重負(fù)載斷開常常能導(dǎo)致“負(fù)載突降”情況。在這種情況下,12V電池電壓也許瞬間超過100V,對(duì)于一個(gè)所謂的12V系統(tǒng),這也許出乎意料。而且讓難度更加增大的是,即使電池安反了,電子產(chǎn)品也絕對(duì)不能有任何損壞。
因此很明顯,從環(huán)境溫度和工作電壓角度來看,汽車電子產(chǎn)品所處環(huán)境非常嚴(yán)酷。不僅如此,在其他幾方面,這種環(huán)境也具有同樣的挑戰(zhàn)性。隨著越來越多的電子產(chǎn)品進(jìn)入汽車,汽車系統(tǒng)空間正在變得非常受限。例如,復(fù)雜的電子系統(tǒng)現(xiàn)在必須塞進(jìn)引擎?zhèn)}、儀表板、座椅頭靠等狹小空間中,
總之,嚴(yán)酷的環(huán)境加上汽車電子系統(tǒng)中存在的各種瞬態(tài)情況仍然是沒有豎立牢固市場地位的集成電路供應(yīng)商進(jìn)入這一市場的重大障礙,不管這些系統(tǒng)是在引擎罩內(nèi)還是儀表板下。
評(píng)論