提高汽车电子产品可靠性的电源电路设计考虑
尽管开关稳压器比线性稳压器产生更多噪声,但是开关稳压器的效率高得多。在很多敏感应用中已经证明,只要开关稳压器的工作是可预测的,那么噪声和EMI值就可以控制。如果开关稳压器在通常工作模式时以恒定频率切换,那么切换边缘是干净和可预测的,没有过冲或高频振铃,这时EMI最低。小的封装尺寸和高工作频率有助于形成紧凑的小型布局,这最大限度地降低了EMI辐射。另外,如果稳压器可以与低ESR陶瓷电容器一起使用,那么输入和输出电压纹波都可以最大限度地减小,这些纹波是系统附带的噪声源。
汽车电子产品必须能够承受极宽的温度范围。在北方,温度可能降至-40℃,而在引擎仓内温度可能高达+125℃。这样的要求与对军用级器件的要求相同,但是汽车电子产品市场对成本是非常敏感的。
汽车中的12V电池电源一直被称为“来自地狱的电源”,这么说是有充分理由的。在非常寒冷的天气中发动引擎,常常称为“冷车发动”,可能导致电池电压降至4V。在某些汽车公司,这种电压要求甚至更低。电池连接不牢固或重负载断开常常能导致“负载突降”情况。在这种情况下,12V电池电压也许瞬间超过100V,对于一个所谓的12V系统,这也许出乎意料。而且让难度更加增大的是,即使电池安反了,电子产品也绝对不能有任何损坏。
因此很明显,从环境温度和工作电压角度来看,汽车电子产品所处环境非常严酷。不仅如此,在其他几方面,这种环境也具有同样的挑战性。随着越来越多的电子产品进入汽车,汽车系统空间正在变得非常受限。例如,复杂的电子系统现在必须塞进引擎仓、仪表板、座椅头靠等狭小空间中,
总之,严酷的环境加上汽车电子系统中存在的各种瞬态情况仍然是没有竖立牢固市场地位的集成电路供应商进入这一市场的重大障碍,不管这些系统是在引擎罩内还是仪表板下。
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