由于车载电子的特定应用环境,因此,需要对于车载电源接口部分进行特殊的设计,以保证后级电路正常运行。因为车载电源电压不稳定,干扰严重,尤其是在车机运行时,所以,电源接口部分要进行稳压和抗扰动设计。主要处理方式有以下几种:
1、通过二极管和三极管进行前端稳压
上图说明,前端输入电压为12V,实际可以是18V、24V、36V等甚至更高电压,其通过稳压二极管和三极管(达林顿管)构成稳压电路,后级可以输出稳定在9V左右的电压,简单说明,稳压二极管稳压值10.4V,三极管BE管压降1.4V,所以,输出为9V左右电压(具体详解大家可以参考模拟电子自行分析),当然,由于前段输入电压变化CE端压降会有变化,同时压降较大,导致Q1发热比较大,因此此电路不是应用在大电流的板卡上面,一般电流在250ma左右可以采用此方案,为了安全考虑前端可以增加保护二极管,由于此方案成本较低,是车载降成本的方案。同时由于其优良性能在电动车和摩托车仪表(LCD)中被大量使用。
2、采用耐高压的DCDC模块
上图简要说明,前段经过保险丝和二极管、电容进行保护和滤波,由于U1耐压值高达60V,因此可以满足车载大电流电子要求,当然这只是前段设计 ,可以在此基础上进行更为负载电源系统设计。由于U17耐压较高,芯片价格相对较高,此方案在汽车仪表或者电动车和摩托车液晶仪表中广泛使用(另外U1可根据实际需求重新选型,此方案设计电流为3A)。另外在BMS方案设计时可以选用LM5008,耐压值达到90V左右。
3、前端稳压+DCDC 模块
综合前面两种方案有点,可以采用此方案设计,具体电路自行设计,再次不在贴出,此类方案在车联网上(如TBOX)被广泛使用。即可满足需求,整体方案价格不高(前段稳压+MPS,MPS电源芯片最高耐压一般是36V或者42V,随着时间推移应该会有所增高)。
说明:
1、保险丝选用办法,不同认证标准,选型标准不同,一般按实际电流的1:1或3:4选择,具体根据实际认证要求进行选择,此次选型均按实际的4/3倍选择。
2、前段二极管根据认证标准进行,最好高于72V。
3、车载电子电阻对于功率敏感,在电路设计时,一定要注意功率选择,根据实际情况选择合适的电阻封装。
4、MJD122达林顿管由于功耗较大,必须选择大封装如TO-252等,否则导致其烧坏。