汽车导航系统电源设计
重点解析汽车音响直流电源滤波器的设计
1.汽车电气系统简述
近年来，随着汽车功能的不断增加和系统可靠性要求的不断提高，越来越多的电子控制单元(ECU)被引入到汽车设计中，汽车中的电气系统变得越来越复杂，已经成为汽车系统总成的核心。通常，汽车的电气系统分为供电系统和用电设备两部分。供电系统是指给用电设备产生、分配和传递电能装置的总称，它包括发电机、蓄电池、电线束、开关及继电器等，具有低压和直流的特点。汽车用电设备是指汽车电气系统中需要电源供给的设备，如：起动机、空调，音响，车灯，ABS等等，其所需的电能由两个电源供给，即：发电机和蓄电池。其具有单线制供电特点，即：所有用电设备均并联。蓄电池和发电机的电源正极和各用电设备只用一根导线相连，而电源的负极搭接到汽车底盘上，俗称负极搭铁，利用发动机体、汽车车架和车身等金属机体作为一公共电流回路。下图为一汽车的电气系统概要框图(见图1)。
a)源内阻是高阻的，则滤波器输人阻抗就应该是低阻的，反之亦然。
b)负载是高阻的，则滤波器输出阻抗就应该是低阻的，反之亦然。
根据ISO 16750-2和ISO 7637-2中对连续电源的内阻Ri的要求(见表1)：其应小于直流0.01Ω。对于低于400Hz的频率而言，连续电源内部阻抗应为Zi=Ri，对于不同的瞬态脉冲，Ri是不同的,参见下表中12V和24V供电系统的Ri。输出电压在0Ω负载到最大负载(包括窜入电流)之间的变化不应超过1V，它应在100us的时间内恢复其最大幅度的63%。叠加脉动电压Ur的峰值间应不超过0.2V，最低频率应为400Hz。
发电机是由汽车发动机拖动而工作的，在汽车正常运行时，发电机在汽车上是主要的供电电源，供给全车除起动机外的一切电气设备的电能，并将多余的电能向蓄电池充电，使蓄电池始终处于完好的荷电状态。蓄电池是供电系统的辅助电源，当发动机处于起动或低速运转时，发电机不能发电或发出的电压很低，此时点火系及其它用电设备所需的电能则完全由蓄电池供给。同时，当用电设备所需的功率超过发电机所输出的功率时，蓄电池与发电机共同向用电设备供电。
移动电源小车的开发设计
移动电源小车的开发设计1. 引言1.1 背景介绍移动电源小车是一种结合移动电源和小车技术的新型产品，能够在无电源的环境下为电子设备提供充电服务。
随着人们对移动设备的依赖程度不断增加，移动电源小车成为满足人们日常生活需求的一种新型解决方案。
通过移动电源小车，用户无需担心电子设备在户外使用过程中因电量不足而无法正常工作的问题。
移动电源小车也能够为户外活动、野外探险等场景提供便利的充电服务。
移动电源小车的开发设计不仅能够满足人们对移动充电的需求，还可以为电子产品的智能化、便捷化使用提供技术支持。
通过对移动电源小车的研究和开发，可以不断提升其性能和功能，进一步满足人们对移动充电的需求，提高用户体验。
在当前移动互联网时代，移动电源小车有着广阔的应用前景和市场潜力，对其进行深入研究和开发具有重要的现实意义和市场价值。
1.2 研究意义移动电源小车是一种集移动、供电、通信于一体的智能设备，具有较强的实用性和普适性，可广泛应用于各类移动设备的供电及控制。
研究移动电源小车的意义在于提高移动设备的便携性和使用效率，为用户提供更加便捷的电源补给和控制操作，满足人们对便捷、高效的需求。
移动电源小车的研究还可以促进相关技术领域的发展和创新，推动智能设备向着更加智能化、自动化的方向发展。
深入研究移动电源小车的设计开发对于提升移动设备的整体性能和用户体验具有重要意义。
通过对移动电源小车的研究，不仅可以推动移动设备行业的发展，还可以为未来智能设备的发展和普及打下基础，具有重要的科研和应用价值。
1.3 目的移动电源小车是为了解决日常生活中电子设备充电困难的问题而设计的一种便携式充电设备。
其主要目的包括以下几个方面：1. 提供便携式充电解决方案：移动电源小车可以随时随地为用户的电子设备提供充电，无需依赖固定的电源插座，极大地提高了用户的充电便利性和灵活性。
2. 增强用户体验：移动电源小车具有智能化功能，可以根据用户的需求智能调节输出电流和电压，保护设备充电安全，提升用户体验。
根据ISO7637设计电源
基于ISO7637标准的车载电源系统设计(1)2009-06-10 22:04:25关键字：车载电源ISO7637 电子设备干扰电路设计现代汽车工业的发展，使得大量的车载电子设备广泛应用于汽车，如车载卫星导航系统、车载影音娱乐系统、车身照明系统、防盗系统、自动空调系统等。
各种各式的车载电子设备稳定工作，相互配合，需要有稳定的供电系统。
因此，高性能的车载电源设计是车载电子设备可靠工作的保障。
ISO7637标准车载电源系统的应用环境比普通电源系统要复杂，因为汽车内的电磁环境较为恶劣。
汽车的电气设备在运行时会产生大量电磁干扰，这些干扰的频带很宽，通过传导、耦合或者辐射的方式，传播到电源系统内，进而影响到电子设备的正常工作。
最恶劣的情况往往是由于车辆自身产生的干扰所产生的，如点火系统、发电机及整流器系统的干扰脉冲。
国际标准ISO7637针对道路车辆及其挂车内通过传导和耦合引起的电干扰，提出了沿电源线的电瞬态传导及测试方法，适用于12V或24V的电气系统车辆。
ISO7637对汽车电子设备在电源上的抗扰度要求，规定了5种测试脉冲。
其中，脉冲1用来模拟并联的感性负载在断电时所产生的瞬态干扰，如关灯或电喇叭等操作。
13.913.1t v脉冲2a 模拟正常工作时某一并联负载突然断开产生的瞬变干扰，属于速度偏快和能量较小的正脉冲干扰。
24t v脉冲2b 模拟点火被切断的瞬间，直流电动机变成发电机工作，并由此所产生的瞬变现象，属于低速和高能量的脉冲干扰。
13.913.1v脉冲3a/3b 模拟各种开关闭合和打开过程中所产生的干扰，是一系列高速、低能量的小脉冲群。
二极管前此波形，二极管后主要靠电解电容的放电效应，放电时间取决于负载电流的大小，因为负载电流相当小，所以放电时间比较长，电压未下跌脉冲时间0.1/100us,电容充放电公式t=100ns=ln10RC 或ln2RC=2.2RC 或0.7RCC=1～3nf, 我们前级加68nf 可以滤除此波形脉冲4（crank ）模拟车上大电流负载启动所造成的电压跌落现象。
车载DVD导航设计规格书
1
频率覆盖范围
2
INTERMEDIATE FREQUENCY 中频
CODE No.: RDC-0080
LOW EUR
HIGH USA 90MHz
6
UNIT 单位
MHz MHz
NORMA L
一般要求
87.5 108 107.9 10.7
LIMIT 最低要求
±0.35 ±0.35 ±0.35 ±0.03
10% T.H.D. OUTPUT POWER 13 (@30%MOD 5mV INPUT) 10%失真输
出功率
14
MAX. OUTPUT POWER (@80%MOD 5mV INPUT) 最大输出功率
15 AUTO SEEK SENS. 自动搜索灵敏度
1000KHz
1000KHz LOW HIGH
Title2: Chapter13
Title2: Chapter1
UNIT 单位 dB dB dB
%
NORMA L
一般要求 65
45
45
0.5
LIMIT 最低要求
60 40 40
1.0
Title2: Chapter1
W
25
20
Title2: Chapter1
W
36
30
Title2: Chapter1
TCD-782 TNO.2
TCD-792:
Tr1~Tr15
dB dB dB dB dB
dB
dB dB
mV
SEC
0 9 9 9 9 10
0
0 0
1500
8
±3 7-14 7-14 7-14 7-14
8
现代汽车42V电源系统新技术
现代汽车４２Ｖ电源系统新技术作者：刘晓岩来源：《中国新技术新产品》2009年第07期摘要：现代汽车需要更多的电力以便把最新的技术融入在他们的设计中。
目前的14伏电源总线的已成为不足。
解决方案就是把一个42伏的电源系统应用到未来的汽车，提供汽车所需要的必要电力。
这些即将到来的变化将改善燃油效率，提高动力，使汽车变得更安全，舒适，方便。
关键词：新技术；42伏电压系统；启动机与发电机一体化1为什么要采用42V 电力系统20世纪80年代以来，汽车上采用的电子新装置和新技术不断增多，汽车的电能消耗量不断增加,使汽车原有的电能供应系统出现严重不足。
现在广泛使用的12V 汽车电源已经有50 多年的历史了。
然而，随着汽车技术的快速发展，越来越多的电子元件被应用于汽车之上，在过去的20 年里，汽车上电能的消耗量增加了一倍之多。
12V 电源能提供的能量大约在3KW 左右，由图2可见，传统12V 汽车电源将严重限制未来汽车的发展。
2 为什么要采用42V 电力系统由电功率计算公式P=IU可知，在现有蓄电池或发电机直流供电系统中，当供电电压是12V额定电压时，要想为大功率用电设备或装置提供电能，必须大大提高蓄电池输出电流或大幅度增加交流发电机的输出电流。
低电压大电流输出会极大地伤害蓄电池，降低蓄电池的使用寿命甚至报废蓄电池，低电压大电流输出会降低爪极式交流发电机的效率。
为了降低直流输电线路上的电阻热损耗，导线的截面积将增加几倍，这样不仅增加了整车装备的重量，而且对发动机机舱和车厢内的空间布置也会带来困难。
提高蓄电池电压和提高交流发电机输出电压以满足汽车电子电器用电功率提高的需要，是现代汽车直流供电系统的一个主要的解决办法。
为什么电源电压不提升得更高一些？为什么不是60V 或100V？因为根据欧洲的安全法规，人体的安全电压在50V 以内，任何超过60V电压的系统，在导线及连接处都要有特殊的绝缘措施，这将势必增加系统的重量和提高成本。
汽车电子
汽车ｌ 昏 醯点Ｉ税器和电平转换器监视远程开关 ｃ
Ｍａ ｉ ｘｍ推出ＭＡＸ１ ０ ６汽车触点监视器以及 电平转换器。 ３３
ＩＡ Ｄ ＭＰ ， Ｒ Ｕ Ａ ４ 可帮助设 ＭＡ ３３ 监视并去抖八路远程机械开关，同时仅消耗 １／ 典 Ｘ１０ ６ ７ Ａ（ Ｊ 计人员为适用于家庭影 型值） 的电源电流。还具有宽输入 电压范围（ ５ ） ±４ Ｖ 、高达 ±８ Ｖ ｋ 院、 专业放大器、 乐０ Ｆ ２ ２４ ２Ｔ比原有产品的安装面积大约减少了２％。作为 ０
视频滤波器当其不工作时便会处于关机状态，此时仅消耗 ０ Ｄ Ａ 终端电阻电源集成的内部线性稳压器，可以进一步减少元 ．ｍＡ ５ ＲＭ 的电流。ＩＬ ９１ 视频滤波器集节能性、小尺寸和高成本效率于 件数量， Ｓ ５ １８ 削减系统成本。 当引擎停止工作时， 汽车导航系统可以进
ＬＳ４Ａ ， Ｉ２４ Ｌ 它在单封装内集成了 可靠的双轴ＭＥ ￣速计传感器 有过流保护和浪涌电流限制。 ＭＳ ｇ 在电子系统必须处理短时高压浪涌的 和 Ｃ Ｓ Ｅ芯片，该接 Ｅ芯片提供两个同步实时模拟输出：一 应用中（ ＭＯ 接 ｌ ｌ 如汽车应用中的负载突降情况） Ｌ ４ ５ 为宝贵以及对保 ， Ｔ ３６
的开关输入端Ｅ Ｄ保护能力以及可调的湿电流。ＭＡ １０６ Ｓ Ｘ ３３ 可工
ｖ至２Ｖ电池电压下， ６ 可耐受４Ｖ的甩负载； ２ 独立的２ Ｖ至 ． ７ 汽车娱乐系统的所有 中 作在６
． 逻辑输入可用于设置接口电压。 ５ 器件工作在－ 。Ｃ至＋２ 。Ｃ ４ ０ １５ 压范围的中高功率放大 ５ Ｖ 器节省 ５％的Ｐ Ｂ占板面积。这是一种 ２ ０ Ｃ 通道、１０ ２Ｗ半桥设计， 汽车级温度范围。 适用于车身控制、 车窗升降器、电动天窗以及其
汽 车 电子
汽车音响直流电源滤波器的设计
汽车音响直流电源滤波器的设计1．汽车电气系统简述近年来，随着汽车功能的不断增加和系统可靠性要求的不断提高，越来越多的电子控制单元（ECU）被引入到汽车设计中，汽车中的电气系统变得越来越复杂，已经成为汽车系统总成的核心。
通常，汽车的电气系统分为供电系统和用电设备两部分。
供电系统是指给用电设备产生、分配和传递电能装置的总称，它包括发电机、蓄电池、电线束、开关及继电器等，具有低压和直流的特点。
汽车用电设备是指汽车电气系统中需要电源供给的设备，如：起动机、空调，音响，车灯，ABS 等等，其所需的电能由两个电源供给，即：发电机和蓄电池。
其具有单线制供电特点，即：所有用电设备均并联。
蓄电池和发电机的电源正极和各用电设备只用一根导线相连，而电源的负极搭接到汽车底盘上，俗称负极搭铁，利用发动机体、汽车车架和车身等金属机体作为一公共电流回路。
下图为一汽车的电气系统概要框图（见图1）。
图1汽车内的供电是低压电路的供压，属于安全电压范围，其额定电压有6V、12V、24V 三种。
目前汽油车普遍采用12V 电源，而柴油汽车则多采用24V 电源。
汽车发动机点火系和起动系统均由蓄电池供电，蓄电池为直流电源，因此，向蓄电池充电也必须采用直流电方式。
汽车里通常采用的硅整流交流发电机其本质是一台三相同步交流发电机，通过硅二极管整流后提供直流充电电流。
发电机是由汽车发动机拖动而工作的，在汽车正常运行时，发电机在汽车上是主要的供电电源，供给全车除起动机外的一切电气设备的电能，并将多余的电能向蓄电池充电，使蓄电池始终处于完好的荷电状态。
蓄电池是供电系统的辅助电源，当发动机处于起动或低速运转时，发电机不能发电或发出的电压很低，此时点火系及其它用电设备所需的电能则完全由蓄电池供给。
同时，当用电设备所需的功率超过发电机所输出的功率时，蓄电池与发电机共同向用电设备供电。
在发电机供电的情况下，电源系统中有很高的脉冲电流，随着不同用电设备的启用或关闭，在各个负载中的脉冲电流也相应变化。
车载导航设计之电源
CCM：IL＞ ΔIL /2 BCM：IL = ΔIL /2 DCM：IL＜ ΔIL /2
CCM特点：电流尖峰较小，同等电容的状态下输出纹波纹波 小。同时对开关管的耐电流能力要求较低。
DCM特点：瞬态响应快，负载电流或输入电压突变引起的输 出电压尖峰更低，由于整流管是0电流关断，所以尖峰电压更 小，损耗更低。
1.降压开关稳压电源的特点 优点：高转换效率、高输出电流、低静态电
流、宽输入电压范围。
缺点：相对成本较高、输出纹波大、EMI性能 较差，占PCB面积较大。
应用场合：高压差、大电流，对纹波要求不 高的场合。
Buck电路 （降压斩波电路）
2.工作原理
在开关S导通时，输入电源 跟负载供电的同时，向L、 C储能，在开关S断开时由 L、C释放能量给负载供电
常电压状态后能自动 重置。
2.设计注意事项
电阻：采样尽量选用精密电阻，以保证误差不 会太大，如果是在常电上取样，还需考虑待机功 耗和驱动电流是否符合要求。
三端子稳压：注意阴极最小工作电流，另外需 注意其钳位电压（当输入电压时，输出U。时， 输出U。=Ui）
三极管：注意三级管的温度特性（高温导通阀 值降低），设计时需留够充足的余量。
三、电源输入部分电路分析
1.功能
电源防反接保护
瞬态脉冲抑制（输 入过压保护）
传导骚扰抑制 抗启动干扰 输入电源滤波
2.设计注意事项
保险丝：注意熔断阀值电流大于机器最大工 作电流，如果采用自恢复保险丝，还需考虑其 稳度特性及耐压。
TVS管：根据车厂CI要求的等级，选择合适 功率的TVS管，同时注意其阀值电压不能超过 后面其它器件的耐压
车载导航设计之电源
一、概述 二、汽车电源的特点 三、电源输入部分电路分析 四、输入电压欠压保护电路分析 五、线性稳压电源 六、降压型开关稳压电源 七、升压型开关稳压电源
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汽车导航系统电源设计
现代汽车不断增加越来越复杂的电子系统。
市场调研公司Allied Business Intelligence 预测，到2007 年，汽车半导体市场将增长到一年超过170 亿美元，而去年这一市场为123 亿美元。
另一家市场调研公司Strategy Analytics 也持有同样乐观的看法：目前在一般的汽车中，电子系统成本占总成本的20% 多，但是到2008 年，这一比例将增长到超过30%。
防撞雷达、自适应巡航控制、轮胎压力监视、导航系统、免提蜂窝电话和其它无线连接以及
生物识别访问系统都是这些电子系统的具体例子。
不过，一个有极大增长
的领域是基于DVD/HDD 的导航系统。
这类系统1997 年推出，预计2005 年全球销量将超过1300 万台。
就任何类型的电子产品而言，汽车应用环境都一直是非常严酷的，这并不让人感到意外。
宽工作电压范围要求加上高瞬态电
压和大的温度变化给电子系统很大的难题。
更严重的是，性能要求不断增高，
而且系统不同的部分需要多种不同的电源电压。
今天生产的大多数中高档
汽车都将基于DVD 的GPS 导航系统作为标准设备提供。
然而，设计一个处理这类系统中所有不同电压轨的电源可能像为笔记本PC 设计电源系统一样复杂。
一般的导航系统可能有 6 个或更多不同的电源，这包括
8V、5V、3.3V、2.5V、1.5V 和 1.2V 电源。
8V 用于为旋转光盘的DVD 电动机供电，这通常需要高达2A 的峰值电流。
5V 和 3.3V 电源轨一般用于系统总线，通常需要分别提供2A ~ 3A 的电流。
存储器和I/O 都需要 2.5V 电源轨，因此1A ~ 2A 的电流足够了。
1.5V 和 1.2V 电源轨分别用于为CPU 内核和DSP 内核供电。
这两个轨的功率通常分别为3W~5W。
考虑到这些限制因素，一个开关稳压器用于汽车导航系统时，需要具有以下特点：●宽
输入工作范围●在宽负载范围内的高效率●在正常工作、备用和停机。