TPMS硬件设计可靠性研究

2．2 LF低频唤醒装置

延长系统总的工作时间还可以采取降低轮胎测量端电流消耗的方式。即当汽车停止时或低速运行时，系统不需要知道轮胎的各项参数，可以使轮胎检测端进入休眠状态。当系统需要轮胎数据时，可用LF低频唤醒装置唤醒处于休眠状态的轮胎检测端。所谓低频唤醒技术由谐振电路发展而来，如图3所示。图中右边为LC组成的串联谐振电路，它的固有谐振频率为，当其天线L3接收到这个频率信号时便会使电路发生谐振而产生感应电压。由电磁场理论：rλ／2π=c／2πf时，能收到磁场感应。其中λ为信号波长，f为信号频率，c为光速，r为发射与接收之间的距离。该LF低频信号选用125 kHz，根据以上公式其适用距离可达上百米，完全适用于驾驶室与轮胎之间1～2 m的距离。

实际应用中可以利用驾驶室内的控制模块通过三维正交阵列天线(3个天线分别置于x，y和z方向)向各个轮胎方向发射125 kHz LF信号，信号触发轮胎检测模块的LC谐振电路，从而唤醒处于休眠状态的检测端。在这一过程中，经过曼彻斯特编码的串行数据通过LF驱动电路调制到低频的载波，最后功率放大后由低频天线发射出去，检测端接收到低频唤醒信号后，根据信号调理与译码所得指令，进行温度压力测量、数据转换、射频发射和休眠等操作。

文中设计的检测端采用Freeseale公司的MPXY8300A传感器，其自身已集成LF低频唤醒电路。LF低频唤醒发射端采用ATA5275芯片。低频唤醒电路结构如图3所示。此举可通过减少工作时间来降低系统能耗，从而延长轮胎爆胎预警系统的工作时间。