圖1-搭線電纜正確連接時的電池。

 

汽車係統設計人員必須準備應對兩種可能由搭線著車時所犯錯誤而導致的情況：電池反接，雙電池情況。當把跨接電纜的紅色一端接至電池接地
，而把黑色一端接到電池正極時會出現電池反接，此時的情況與圖1中(zhong)的(de)接(jie)法(fa)正(zheng)好(hao)相(xiang)反(fan)。在(zai)這(zhe)樣(yang)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，一(yi)個(ge)二(er)極(ji)管(guan)將(jiang)保(bao)護(hu)係(xi)統(tong)
，但(dan)是(shi)，與(yu)此(ci)同(tong)時(shi)
，一(yi)個(ge)二(er)極(ji)管(guan)會(hui)在(zai)正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing)時(shi)產(chan)生(sheng)係(xi)統(tong)損(sun)耗(hao)。根(gen)據(ju)係(xi)統(tong)功(gong)率(lv)額(e)定(ding)值(zhi)的(de)不(bu)同(tong)，正(zheng)向(xiang)壓(ya)降(jiang)可(ke)以(yi)是(shi)0.5V至1.0V之間的任一值。這樣，產生了大量的熱，並且會降低總體係統效率。

 

卡ka車che和he公gong交jiao車che有you兩liang個ge串chuan聯lian在zai一yi起qi的de電dian池chi，而er汽qi車che隻zhi有you單dan個ge電dian池chi。可ke能neng附fu近jin可ke以yi給gei你ni的de車che搭da線xian的de車che輛liang隻zhi有you卡ka車che。這zhe就jiu會hui產chan生sheng了le一yi個ge雙shuang電dian池chi情qing況kuang，施shi加jia到dao整zheng個ge係xi統tong中zhong的de電dian壓ya現xian在zai加jia倍bei。這zhe對dui係xi統tong產chan生sheng了le很hen大da的de壓ya力li。

 

拋pao負fu載zai是shi工gong程cheng師shi在zai設she計ji係xi統tong時shi必bi須xu使shi係xi統tong能neng夠gou耐nai受shou和he克ke服fu的de另ling外wai一yi個ge情qing況kuang。由you於yu它ta與yu係xi統tong本ben身shen的de問wen題ti相xiang關guan
，所suo以yi這zhe個ge情qing況kuang不bu是shi由you電dian池chi反fan接jie等deng人ren為wei錯cuo誤wu造zao成cheng的de。

 

圖2-拋負載情況圖。

 

拋負載（如圖2中所見）在zai交jiao流liu發fa電dian機ji或huo電dian池chi由you於yu腐fu蝕shi或huo甚shen至zhi更geng糟zao糕gao的de安an裝zhuang而er從cong係xi統tong斷duan開kai時shi發fa生sheng。這zhe個ge斷duan開kai產chan生sheng了le會hui擊ji穿chuan整zheng個ge係xi統tong的de大da電dian壓ya尖jian峰feng。交jiao流liu發fa電dian機ji在zai汽qi車che電dian力li係xi統tong運yun行xing中zhong發fa揮hui著zhe重zhong要yao作zuo用yong
，沒mei有you它ta的de話hua，你ni的de電dian池chi就jiu會hui沒mei電dian。

 

所有這些討論過的情況形成對汽車前端設計中
，如何保護控製元件、傳感器和娛樂係統不受有害浪湧、電壓瞬態
、靜電放電 (ESD) 和出現在電力線路上的噪聲影響的主要挑戰。瞬態電壓抑製器 (TVS) 是一個針對汽車電子保護的低成本解決方案
，並且具有幾個針對這些汽車應用的重要參數
，其中包括功率額定值

、切斷電壓
、擊穿電壓和最大擊穿電壓。由於TVS不能抑製全部問題的發生
，你還必須確保你所使用下遊DC/DC轉換器具有更高的VIN，這樣的話，係統就不會出現尖峰問題。

 

在前端電源中，當係統將電池電壓轉換為處理器所需的電壓時，開關穩壓器對於係統的總體功率密度和效率至關重要。使用開關穩壓器的問題在於，它在運行時產生噪聲。開關需要快速改變電氣條件
；其中包括進入開關的電流
；開關節點電壓變化
；以(yi)及(ji)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)紋(wen)波(bo)
，還(hai)有(you)與(yu)外(wai)部(bu)組(zu)件(jian)選(xuan)型(xing)相(xiang)關(guan)的(de)其(qi)它(ta)因(yin)素(su)。當(dang)控(kong)製(zhi)以(yi)很(hen)多(duo)方(fang)向(xiang)循(xun)環(huan)的(de)大(da)量(liang)電(dian)能(neng)時(shi)，由(you)於(yu)物(wu)理(li)學(xue)原(yuan)理(li)
，這(zhe)些(xie)因(yin)素(su)中(zhong)的(de)某(mou)些(xie)因(yin)素(su)不(bu)能(neng)被(bei)改(gai)變(bian)。所(suo)有(you)這(zhe)些(xie)情(qing)況(kuang)都(dou)會(hui)對(dui)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)產(chan)生(sheng)影(ying)響(xiang)
，簡(jian)稱(cheng)為(wei)EMC。

 

汽車EMC的主要標準被稱為CISPR 25
，其中包括數個等級
，等級的劃分根據中斷設備要求的嚴格程度
，以及需要多低的EMC。你經常會聽到由收音機AM波段上的EMC所產生的噪聲。這種噪聲很煩人，所以需要用濾波來抑製這種噪聲。汽車專用開關穩壓器被設計成通過架構（電流模式是汽車應用中最常見的架構）

、組件位置（盡可能靠近開關穩壓器，數量盡可能少）
，以及器件引腳分配的組合來盡可能地降低電磁噪聲。你永遠不可能消除這種噪聲，不過可以減少它們。

 

在TI，我們開發出了一款參考設計
；這款設計使得前端汽車電源設計人員能夠符合所有這些汽車係統標準，並且解決這篇博文中討論的問題。

 

圖3—TI針對汽車後置攝像頭和先進駕駛員輔助係統 (ADAS) 的CISPR 25 5類多輸出參考設計。

 

圖3中顯示的這款TI Designs參考設計是一款符合CISPR 25 5類汽車標準的電磁幹擾 (EMI) 經優化的多輸出設計。9W設計非常適合於那些支持冷啟動條件的寬範圍VIN汽車先進駕駛員輔助係統 (ADAS) 應用。此參考設計特有LM53603-Q1 DC/DC穩壓器（用作降壓）
、LM26420 DC/DC穩壓器（用作雙降壓）和TPS60150開關電容器電壓轉換器（用作針對5V輸出的充電泵）。此設計接受4.5VIN至20VIN範圍內的輸入電壓
，並且在電流為1.0A、1.0A

、1.0A和100mA時分別提供3.3V、2.5V、1.8V和5V電壓。它體積小、價格不高、高效，並且可針對ADAS和其它汽車相關應用進行定製。四層印數電路板 (PCB) 的尺寸為65mm x 100mm。

 

針對汽車後置攝像頭和先進駕駛員輔助係統 (ADAS) 的CISPR 25 5類多輸出參考設計確保符合所有相關EMC

、瞬shun變bian電dian壓ya
，甚shen至zhi是shi汽qi車che電dian源yuan設she計ji工gong程cheng師shi所suo麵mian臨lin的de尺chi寸cun限xian製zhi。此ci設she計ji還hai防fang止zhi了le之zhi前qian討tao論lun到dao的de故gu障zhang條tiao件jian

，諸zhu如ru雙shuang電dian池chi和he電dian池chi反fan接jie，這zhe些xie故gu障zhang通tong常chang情qing況kuang下xia與yu開kai關guan穩wen壓ya器qi無wu關guan
，而er是shi整zheng個ge係xi統tong設she計ji的de一yi部bu分fen。

 

其它資源：

 

●     在你的下一個汽車電源設計中考慮使用LM53603-Q1。

●     下載針對汽車後置攝像頭和先進駕駛員輔助係統 (ADAS) 的CISPR 25 5類多輸出參考設計。

●     立即在WEBENCH汽車電源設計工具中開始設計。

●     觀看視頻
，“TI的LM53603-Q1高性能2.1MHz同步DC/DC轉換器。”

●     查看更多的TI汽車參考設計。

 

 

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