提高汽車電子產品可靠性的電源電路設計考慮
盡管開關穩壓器比線性穩壓器產生更多噪聲,但是開關穩壓器的效率高得多。在很多敏感應用中已經證明,只要開關穩壓器的工作是可預測的,那么噪聲和EMI值就可以控制。如果開關穩壓器在通常工作模式時以恒定頻率切換,那么切換邊緣是干凈和可預測的,沒有過沖或高頻振鈴,這時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,這些紋波是系統附帶的噪聲源。
汽車電子產品必須能夠承受極寬的溫度范圍。在北方,溫度可能降至-40℃,而在引擎倉內溫度可能高達+125℃。這樣的要求與對軍用級器件的要求相同,但是汽車電子產品市場對成本是非常敏感的。
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動引擎,常常稱為“冷車發動”,可能導致電池電壓降至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載斷開常常能導致“負載突降”情況。在這種情況下,12V電池電壓也許瞬間超過100V,對于一個所謂的12V系統,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,電子產品也絕對不能有任何損壞。
因此很明顯,從環境溫度和工作電壓角度來看,汽車電子產品所處環境非常嚴酷。不僅如此,在其他幾方面,這種環境也具有同樣的挑戰性。隨著越來越多的電子產品進入汽車,汽車系統空間正在變得非常受限。例如,復雜的電子系統現在必須塞進引擎倉、儀表板、座椅頭靠等狹小空間中,
總之,嚴酷的環境加上汽車電子系統中存在的各種瞬態情況仍然是沒有豎立牢固市場地位的集成電路供應商進入這一市場的重大障礙,不管這些系統是在引擎罩內還是儀表板下。
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