黧勰蕤潦爆潦蕊熬纛魑灏谶㈣电动化、智能化、互联化正成为汽车发展新趋势，为提升燃油经济性的启停系统、增加主动安全性的先进驾驶辅助系统（ＡＤＡＳ），以及作为新一代智能交通基础的驾驶信息系统等多个电子系统越来越多地被汽车设计人员所采用，多系统的集成在提升汽车驾乘体验的同时．也为汽车电源设计带来了挑战。汽车电源须提供更高能效和更低能耗．以配合汽车产业的发展并符合各种环境法规及安全标准。ＯＮＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＴａｌｋｉｎｇａｂｏｕｔＡｕｔｏＰｏｗｅｒＤｅｓｉｇｎＡｎａｌｙｓｉｓ线性方案对比开关方案（ＳＭＰＳ）及设计分析在电源转换过程中不可避免地会发热，稳压器散热会损失一部分功率，这样输出功率就不可能等于输入功率．传统的线性稳压器在此过程中会耗散大部分能量，已无法满足当前高功率需求类的应用．假定采用线性稳压器时需要２．５Ｗ的额定功率，以及５Ｖ输出电压和０．５Ａ输出电流，那么需提供６Ｗ的输入功率，能效（即输出功率除以输入功率的比值）仅为４１％，损失高达５９％！而同样情况下．开关电源仅需２．８Ｗ的输入功率．能效高达９０％。因此，设计工程师可采用开关电源提高系统能效．但是开关方案也有弊端，由于其复杂的反馈回路，外部元件较线性方案多且需要更多的ＰＣＢ面积，再加上开关的性质导致其降噪性能差，在设计过程中需从反馈回路设计、外部元件数、ＰＣＢ面积、瞬态电流及电磁干扰等方面考虑．以减轻其弊端。（１）反馈回路设计为匹配输出阻抗的后稳压器选择合适的负输入电阻以避免振荡．达到稳压输出的目的：内燃机无法自行启动，需要外力引发燃烧循环．这是启动电机的用途所在，当插入点火开关钥匙并将开关扭至“开”，启动电机启动。然而，启动电机转动曲柄发动引擎需要的电流量非常大，导致在启动阶段汽车电池电压显著下降．为避免启动阶段的压降．可在降压稳压器和电池供电的ＬＤ０之间添加启停预升压器，它基于点火开关打开和关闭．以满足启停系统的低压启动．预升压器通常采用大功率集中式多相升压和分布式小功率单相升压等方法，用以避免电压骤降导致的异常，并符合１２Ｖ系统的ＩＳ０１６７５０标准。如安森美半导体的非同步升压控制器ＮＣＶ８８７６．采用２—４５Ｖ输入电压工作．能够在冷启动Ｄ．４５Ｖ负载突降情况下工作，其工作原理是：电池电压正常时，ＮＣＶ８８７６进入休眠模式；而当电池电压降至设定电压时．ＮＣＶ８８７６自动唤醒．开始升压工作。ＮＣＶ８８７６还集成了多种保护功能，如逐周期限流保护、断续模式过流保护及过热关闭等。其他特性包括：峰值电流检测、最ｄ、ＣＯＭＰ电压钳位可提高切换时的响应速度等，工作温度范围－４０—１５００Ｃ，非常适合汽车启停系统应用．ＡＤＡＳ采用混合线性／开关电源方案增加输出功率随着车辆主动安全系统重要性的与日俱增．ＡＤＡＳ（见图１）应用逐渐从高档车扩展至中档车。它通过协助驾驶员控制车辆的复杂过程以提供更安全便利的驾驶体验如自适应巡航控制、盲点监控、车道偏离警报、夜视、车道保持协助，以及具有自动转向和制动措施的碰撞警报系统．下一代ＡＤＡＳ将可令驾驶体验进一步自动化，如：用智能手机ａＰｐ协助自动停车：搭载Ｖ２Ｘ通信系统实现车辆与车辆或车辆与外界环境的即时信息交换，从而大大缓解交通堵塞，减少交通事故的发生：通过介质雷达传感器平台识别事故隐患，作出灵敏反应并自主采取行动，提供多重安全功能的同时降低成本。这就需要配以系统基础芯片（ＳＢＣ）．通过通信技术如以太网成功连接车辆中的各部分如摄像头、ＧＰＳ、雷达和旋转编码器来实现，见图２。由于ＡＤＡＳ高集成度的复杂性．系统设计师需要为其选择高精度和可定制的电源和功率模块，为电源部分提供专用功能如看门狗功能、电源监控冗余功能以及电压监控功能，以保证有效使用仿真工具以了解频域中的频率补偿：频率补偿可通过选择单极响应控制方案来实现。（２）外部元件数集成的电源开关可减小布线尺寸，功耗比板外电源开关更低，且更易于设计．（３）线路板面积减小电感和电容的尺寸，占板面积得以减小．且开关频率增加．使能效得以提升．同时减｜ｉＪＰＣＢ电磁辐射和电磁干扰．但需注意尽量使导通和开关损耗最小化．降低噪声．（４）瞬态电流将线性稳压器和开关电源并联，可减小瞬态电流，称为混合开关电源：且可根据线路负载情况，以恒定的开和关条件进行脉冲频率调制。符合ＩＳ０２６２６２标准的汽车安全完整性（ＡＳＬ！）Ｂ等级，实现整车功能性安全和更安全的驾驶体验。（５）电磁干扰减少回路面积．优化ＰＣＢ布局，从而减弱电路间的干扰；避免由稳压器和系统环境产生的敏感频段：采用扩频调制技术、决定光谱含量和去耦方案降低排放峰值。在汽车应用中．还需考虑到电源管理模块不断增长的复杂性，要求处理更高电流情况的能力、低转储、双电池转移乃至需要最小工作电流等，为系统选择合适的高能效电源方案．驾驶信息系统采用开关电源方案减小瞬态电流驾驶信息系统包括车辆内外的信息系统、通信系统以及娱乐系统．是汽车发展的主要部分。油耗、车速、导航、娱乐及ＡＤＡＳ等信息都可通过仪表盘和中控面板向驾驶员显示．Ｎｖｉｄｉａ、Ｉｎｔｅｌ等厂商不断提升系统集成能力并开发智能解决方案，通过图满足低压启动的混合线性／开关电源方案在各国纷纷推行日趋严苛的燃油经济性标准和规范的ｃ０２ｆｌ｝放协议的背景下，启停系统的市场需求日益增加。所谓启停系统．即在汽车行驶过程中临时停车的时候自动熄火，需要继续前进时系统自动重启内燃机，从而减少发动机空闲的时间，以减少燃油消耗和Ｃ０２ｊｉＩＩＥ放．形处理器集成和连接各种不同车辆的功能。由于系统内部需要进行大量的计算．所以驾驶信息系统属于高功率应用．可采用开关电源方案．单相／多相ＳＭＰＳ作为用于驾驶信息系统的关键技术，可根据实时使用状况进行动态电压调节，减少不必要的功耗．安森美半导体的ＮＣＶ８９０１ｘｘ系列是集成降压ＳＭＰＳ的转换器，输出电流为１．２Ａ．工作频率为２ＭＨｚ，输入电压范围４．５～３６Ｖ，可耐受４０Ｖ抛负载电压，芯片工作结温为・４０—１５０。Ｃ，体积小，输出精２０１５．１１０８７万方数据圜墨皿日Ｅ＝停车及车道识别抬头显示器圈回圆圈脯，诎蝴中娴・低速制动系统夜视识别系统图１先进驾驶辅助系统（ＡＤＡｓ）理传统的负载：照明、点火、爆乐、音频系统以及电子模块．４８Ｖ系统支持主动底盘系统、空调压缩机和再生制动．４８Ｖ结构的关键优点在于它结合了双压设Ｉ及众所周知的启停技术的优点．偿更有效地捕捉车辆制动能量，为不断增加的电气负载提供更高功率，同时提升可能高达ｌＳ％的燃油能效：此外，它还减小传送到负载的电流、减少线柬质量从而提升电源能效．（本文数据由安森美半导体公司提供）■汽车电源栩４８Ｖ系统进发因应不断提升的节能减排的需求／规范，轻型４８Ｖ系统销量近１０年来一直在增长．４８Ｖ结构由１２和４８Ｖ网络组成．两个网络之间通过双向输出的ＳＭＰＳ相连，结合传统的１２或１４Ｖ网络，像大多数传统车辆一样采用铅酸电池．一个４８Ｖ锤离子电池配备一个的４８Ｖ网络．１２Ｖ网络处图２以太网ＳＢＣ技术实］觋ＡＤＡＳ的集成要求㈣燧凝凰黼戮翮黼酗燃蘸蒸剽糯蘩瓤零噪姻萨，藏缫辫穗瀚交魏龋厕Ｉ翩茴赫：．鼢Ｉ蛹鳓⑩＠戚脚瞧殛麟＇Ｊ，－－州Ｔ，㈣－－＂ｉ，ｊ蓐胸鹤鸱鳓酽』氢画桶踌濑；霆确鹃灌溉毽国一．溉域魁霪静喇谶衄懿霎．鳝⑨嘞黼；麟漱癌婀．１德州仪器（ＴＸ）（ＮＡＳＤＡＱ：ＴＸＮ）Ｂ前宣布扩展其高级驾驶员辅助系统（ＡＤＡＳ）产品组合，进一步帮助汽车制造商为初、中级车辆开发更先进的全量环视系统．Ｔ随车片上系统（ＳｏＣ）系列的最新成员——ＴＤＡ２Ｅｃｏ处理器与其ｆ也ＩＴＤＡ器件基于同一异构、可扩展架构开发，能够为汽车制造商提供高性能、低功耗相ＡＤＡＳ视觉分析的最优组合．统方面超过１０年的丰童经验，ＴＤＡ２Ｅｃｏ与ＧｒｅｅｎＨ．１ｌｓＳｏｆｔｗａｒｅ经安全性能验证的ＩＮＴＥＧＲＩＴＹ・ＲＴＯＳ的完美结合可帮助顶尖汽车原始设备制造商为初、中级汽车开发最先进的３Ｄ全景环视解决方案．。。ＱＮ煳ｌ手Ｔ哄同打造开拓性的汽车解决方案已超过ｌ哞．针对全量环视的优化解决方案ＴＤＡ２Ｅｃｏ针对３Ｄ全量环视应用而开发．可便捷替代初、中级全景环视解决方案中所使用的ＴＤＡ２器件，从而降低功耗、优化性能和物料清单（ＢＯＭ）．此外，该处理器系列还集成了大■的外设，包括ＣＡＮ、千兆以太网ＡＶＢ和显示模块的接口等．通过并行，串行和ＣＳｌ－２接口，ＴＤＡ２ＥｃｏＳＯＣ能够支持多达８个的摄像头，同时与Ｔ哟ＦＰＤ－ＬｉｎｋＩＩＩ串行器桕兼容，为全景环视系统提供了一个完整的解决方案．与ｒｒＤＡ２ＥｃｏＳｏＣ一同提供的还包括第三致力于加强驾驶体验．。ＢｌａｃｋＢｅｒｒｙ子公司ＱＮＸＳｏｆｔｗａｒｅＳｙｓｔｅｍ：全球业务拓展总监ＡｎｄｒｅｗＰｏｌｉａｋ表示，。专注予安全性的ＱＮＸ。０Ｓ久经业界认证．同时满足ＩＳ０２６２６２台规要求．搭配初、中级汽车中实现３Ｄ全景环视和泊车辅助系统的严苛要求．。ＴＤＡ２Ｅｃｏ错的图形处理能力．能够帮助我们的共同窖户满足在ＴＤＡ垒量环视产品组合在Ｔ哟ＡＤＡＳ处理嚣产品组合中，ＴＤＡＳｏＣ系列可满足全量环视系统的广泛需求：（１）ＴＤＡ２ｘＳｏＣａ＇Ｊ＂提供具有分析和ＣａｒＢＢ功能的高性能３一Ｄ、２．Ｓ－Ｄ和２・Ｄ全曩环视应用：（２）ＴＤＡ３ｘ处理器可支持从初、中级２．５一Ｄ和２－Ｄ全景环视，同时具有分析功能；（３）ＴＤＡ２Ｅｃｏ可支持具有ＣａｒＢＢ功能的初、中级３－Ｄ全景环视．方合作伙伴对于安全性和量产软件的支持．Ｔ隆优化的ＢＯＭ包括ＴＰＳ６５９１７一Ｑ１电源管理集成电路（ＰＭＩＣ）以及ＬＭ５３６０３－Ｑ１ＤＣ／ＤＣ转换器等配备部件．ＴＤＡ系列持续规划汽车投资Ｔ睑新自ｇＴＤＡ２Ｅｃｏ片上系统（ＳｏＣ）基于异构、可扩展的架构而开发，此架构包涵了ＴＩ的定点和浮点ＴＭＳ３２０Ｃ６６ｘ数字信号处理器（ＤＳＰ）内核、ＡＲＭ＠Ｃｏｒｔｅｘ＠－Ａ１５ＭＰＣｏｒｅＴＭ以及Ｑｕａｄ・Ｃｏｒｔｅｘ—Ｍ４处理器．能够以更低的成本为更多类型的汽车开发全景环视应用．凭借以太网ＡＶＢ网络和汽车黑匣子（ＣａｒＢＢ）的支持，用于多视频流编解码的视频加速器以及用于虚拟视图渲染的图形加速器能够实现３Ｄ视觉体验．”能够帮助ＴＩ最新的汽车ＳｏＣ创新为全曩环视和泊车辅助功能等一系列ＡＤＡＳ需求提供通用的软件和硬件平台，我们感到非Ｔ斑三舭ＤＡＳ处理譬可加速汽车应用开发Ｔ啪全曩环视系统已经被应用在了全世界的各类汽车中．ＴＤＡ２Ｅｃｏ是Ｔ旌２年内针对汽车行业推出的第３款产品．旨在满足汽车制造商和用户快速变化的需求．旱在２００６年，ＴＩ便开始为市场提供用于开发泊车辅助和全曩环视应用的技术．如今．ＴＤＡｘｘＳｏＣ扩展７ＴＩ高集成和可扩展的汽车处理器系列，同时也是一款高度优化且可扩展的系列器件．主要用于满足领先ＡＤＡＳ的需要．通过将高性能、低功耗ｉｎＡＤＡＳ视觉分析处理最优组台，ＴＤＡｘｘ，系，列能够为目前的汽车提供广泛的ＡＤＡＳ应用，致力于帮助实现更加自主且无碰撞的驾驶体验．（本文数据由美国德州仪器公司提供）万方数据
