• 如何使用温度传感器在汽车照明中实现线性热折返

    温度是汽车发光二极管(LED)前照灯和尾灯应用中的一大问题。LED可承受高环境温度,同时在大电流下驱动以产生必要的亮度。这些高环境温度与大工作电流相结合,会使LED的结温升高,通常仅额定温度就高达150℃。结温较高的情况下,特别是结温与数据表规格不符时,可能会损坏LED并缩短LED寿命。那么,应如何做来降低LED的结温呢?

     

     

    等式1表示每个LED消耗的电功率:

     

    其中:Vf 是LED的正向电压,ILED是通过LED的电流。等式2是结温的通式:

     

    其中:TJ 是结温,TA 是环境温度,θJAP是以摄氏度每瓦测量的LED结环热阻。

    将电功率等式代入结温方程可得到等式3:

     

    LED正向电压和热阻都是LED封装的特性。显然,在不同的环境温度下,LED电流是唯一的控制参数,其可验证LED结温是否符合最大规格。

    为了改变通过LED的电流,您需要将环境温度测量值反馈至LED的驱动电路。设计人员经常使用负温度系数…

  • 运放上闪耀:照明中的注意事项

    我是一名大学生,经常深夜驾车回到宿舍。驾驶途中,我总是要在一条很长的路上开车,路的两侧有许多悬垂的树木。白天这些树看起来很美丽,但到了晚上很可怕,因为看似其他学生会时不时地突然出现,正好走在我的车前。

    幸运的是,我的LED头灯能够照到我的“夜猫子”同学。在这一事件背后,可帮助确保我的前灯运行的是一个通常很小但却很重要的设备——运算放大器(运放)。在本博文中,我将介绍为外部照明应用选择运算放大器时要考虑的关键参数。

    在我们深度探讨运算放大器之前,让我们总结一下LED照明的工作原理。 LED的电流是照明系统的主要考虑因素,因为它控制光的亮度和强度。LED实际上在200Hz以上脉冲调制光,在此范围人眼最终达到平衡。

    因为LED电流控制光的亮度和强度,因此运算放大器通常用作电流感测以帮助控制进入LED的电流。脉冲宽度调制(PWM)信号中的高电流峰值可能超过LED的指定电流水平,并对其使用寿命产生负面影响…

  • 运放上闪耀:照明中的注意事项

    我是一名大学生,经常深夜驾车回到宿舍。驾驶途中,我总是要在一条很长的路上开车,路的两侧有许多悬垂的树木。白天这些树看起来很美丽,但到了晚上很可怕,因为看似其他学生会时不时地突然出现,正好走在我的车前。

    幸运的是,我的LED头灯能够照到我的“夜猫子”同学。在这一事件背后,可帮助确保我的前灯运行的是一个通常很小但却很重要的设备——运算放大器(运放)。在本博文中,我将介绍为外部照明应用选择运算放大器时要考虑的关键参数。

    在我们深度探讨运算放大器之前,让我们总结一下LED照明的工作原理。 LED的电流是照明系统的主要考虑因素,因为它控制光的亮度和强度。LED实际上在200Hz以上脉冲调制光,在此范围人眼最终达到平衡。

    因为LED电流控制光的亮度和强度,因此运算放大器通常用作电流感测以帮助控制进入LED的电流。脉冲宽度调制(PWM)信号中的高电流峰值可能超过LED的指定电流水平,并对其使用寿命产生负面影响…

  • 一个连接器即可解决所有问题,或者是?

    最新最好的新型USB Type-C™连接器具有高功率(高达100W)、高速度(高达USB 3.1数据速率)及——像我这样手脚笨拙的人一直在等待的功能——翻转能力。一个新的24引脚连接器的引脚使其可兼容传统的BC1.2充电。听起来很棒,因此一定很流行,对吧?

    个人电子工业已经快速采用USB Type-C连接器,如使用标准的15W USB Type-C连接器的USB电源输送能力的设备。汽车工业已经开始在其下一代汽车中采用这种多功能的新型连接器。

    但当汽车中只有一个USB C型端口而没有A型端口时会发生什么呢?USB C型连接器应该向后兼容,因此只要使用适配器,就应该能够为设备充电。智能汽车制造商将设计具有这种功能的端口。与传统的A型A或B型端口不同,其从物理角度确定硬件是主机还是设备,但是USB C型端口并不存在物理鉴别来建立这种关系。相反,USB C型使用配置通道(CC…

  • 对于紧急呼叫系统,磷酸铁锂和锂离子电池哪个效果更佳?

     欧洲议会的eCall监管法律于2015年通过,并于2018年4月生效,要求在欧洲市场上发布的所有汽车都必须配备eCall。由于eCall系统的特点,使得系统独立、可靠和免维护,且让其自有电池独立于汽车电池很重要。电池必须有足够的能量进行10分钟的通话,在初始通话后保持在蜂窝网络上连接60分钟,并可随时操作。本应用中使用的最常见的电池化学物质是锂离子(Li离子)和磷酸铁锂(LiFePO4)。LiFePO4电池更安全,因为它们具有更高的热失控温度,但具有更高的自放电,这可能导致其使用一段时间后出现平衡问题。锂离子电池具有较高的能量密度,但需要保护电路才能安全地工作。表1对比了LiFePO 4和Li离子电池。锂离子具有较高的密度,并已用于空间有限的应用,以满足运行时间要求。

      

    1LiFePO4和锂离子电池之间的比较

     

    图1是使用单节LiFePO 4或Li离子电池的典型eCall系统的功率树图。正如您所看到的,需要一个DC…

  • 精密技术如何保证汽车安全?

    由于感测技术的数量之多,半导体容量在汽车中不断增加。在十年的时间里,传感器的数量在所有传感器类型中稳步增长。这种趋势可能会持续下去,因为以前只在豪华车辆或购买售后市场提供的更多功能现在变得至关重要,在某些情况下,管理机构强制要求提供这些功能。

    高级驾驶员辅助系统(ADAS)解决方案是增长最快的汽车行业之一;根据Strategy Analytics的预测,该领域预计在五年间(2015-2020)增长了10%。即使是入门级模型的设计者也期望ADAS的特性。因此,汽车制造商通过在入门级模型中也实现这些功能来试图满足需求。

    最流行的ADAS应用包括碰撞避免、车道偏离检测、驻车辅助和自适应巡航控制。根据地理区域,一些应用可能比其他应用更理想。例如,在人口密集的地区,消费者更可能希望他们的汽车中有碰撞警告功能,而山区的驾驶员可能觉得需要动态照明。

    在上海、莫斯科、孟买或伊斯坦布尔等城市,驾驶员可能需要高精度的目标检测。在如此拥挤的城市…

  • 获得 2 MHz 开关频率的四种设计技巧

    Other Parts Discussed in Post: TPS54116-Q1EVM-830

    设计人员必须满足汽车应用的许多电磁兼容性(EMC)要求,并且为电源选择正确的开关频率(fsw)对满足这些要求至关重要。大多数设计人员在中波AM广播频带外(通常为400kHz或2MHz)选择开关频率,其中必须限制电磁干扰(EMI)。2MHz选项是理想选择。因此,在此博文中,当尝试使用TI新型TPS54116-Q1 DDR内存电源解决方案作为示例在2MHz条件下操作时,我将提供一些关键考虑因素。

    2MHz开关频率条件下工作时的第一个也是最重要的考虑因素是转换器的最小接通时间。在降压转换器中,当高侧MOSFET导通时,它在关闭前必须保持最小的导通时间。通过峰值电流模式控制,最小导通时间通常受电流检测信号的消隐时间限制。转换器的最高最小导通时间通常发生在最小负载条件下,对此有三个原因。

    1. 较重负载条件下,电路中有直流降,增加了工作接通时间…
  • 汽车成像让您的汽车更安全

    作者:Peter Labazie

    2002年10月,Cameron Gulbransen被他的父亲Greg Gulbransen杀死。原因是Greg Gulbransen在车道缓慢倒车时,由于SUV后面有一大盲点,他并没看到自己的儿子在车后。而Cameron Gulbransen跑进那个盲点,意外地被车撞倒。

    这是在汽车上安装电子摄像头以帮助提高安全性所做努力的转折点。

    Greg许诺自己,发生在他儿子身上的事件永远不会再发生在其他任何人身上。他加入了儿童安全倡导团体KidsAndCars.org,并启动了一个活动,通过安装一个电子备用摄像头来消除汽车后面的盲点。经过12年的努力,他终于获得成功。美国交通部(DOT)国家公路交通安全管理局(NHTSA)于2014年3月31日公布了到2018年5月之前所有重量不到10,000磅的新车中安装后部可视化技术摄像头的要求。“后部可视化要求可挽救生命,将使许多家庭免受这些悲剧性事件所带来的痛苦…

  • 集成智能传感器健康监测用于先进驾驶辅助系统和自主驾驶

    监测越来越多的汽车摄像头、雷达和其它高速传感器模块的状态正变得越来越复杂。虽然具有本地处理器的智能传感器可以监控他们自己的健康状态,但是原始数据传感器通常缺少一个执行该任务的本地微控制器,使得中央电子控制单元(ECU)处理器单独监视每个传感器。

    然而,原始数据传感器不必“装聋作哑”。将智能健康监控功能集成到串行器和解串器(SerDes)链路芯片组中,可以避免中央处理器不断轮询传感器的运行状态。本篇博文中,我将一睹这一装置。

     

    多传感器先进驾驶辅助系统(ADAS)

    下一代车辆可能有十几个或更多的远程原始数据传感器(图1)。监控每个传感器的健康状态增加了中央ECU处理器中的软件开销。ECU必须监控诸如传感器状态、模块电压、模块温度、链路操作(双向)等因素,及多个传感器、串行器、解串器和其他芯片上的其他指示器等因素,以生成传感器健康状况的完整图片。您可以为每个远程传感器模块添加一个小型微控制器进行健康监控和内务处理…

  • 如何在ADAS应用程序中使用MIPI®CSI-2端口复制记录传感器数据

    Other Parts Discussed in Post: DS90UB964-Q1

    如何在ADAS应用程序中使用MIPI®CSI-2端口复制记录传感器数据

    由于高级驾驶员辅助系统(ADAS)促成自动驾驶,机器视觉、查看、并行处理和数据记录的聚合视频传感器数据的多个副本的需求越来越多。

    前置机器视觉摄像头更是需要多个副本,但它将很快适用于自主车辆中的其它摄像头、雷达和光线检测和测距(LIDAR)传感器。数据记录是当今一个非常常见的复制应用(图1)。在机器视觉应用中,通常记录关于某些驾驶事件的原始传感器数据,以用于未来分析。这种情况下,将聚合的原始传感器数据的第二个副本用于数据记录很有用;而另一个副本用于机器视觉处理。 

     

    1:常见的ADAS数据记录拓扑结构

     

    复制聚合的传感器数据

    可在视频路径中的不同位置进行数据复制。可通过单独的电缆将每个传感器连接到机器视觉和数据记录电子控制单元(ECU),但这种方式可使所需电缆的数量增加一倍…

  • 车身电子和照明技术如何改变驾驶体验?

    自主车辆, 平视显示器(HUD),混合电能动力总成…目前汽车行业一系列令人兴奋和改变游戏规则的发展动态列表令人惊讶。

    在模型T问世一个多世纪后,创新继续加速。但有些事情并未改变,特别当涉及到驾驶员对内饰和外饰舒适性和可见性的期望时。

    这就是为什么我要为德州仪器(TI)在汽车车身电子和照明方面的许多有趣进展点赞的原因。从车辆的外观造型到驾驶员如何看到带有室内灯的驾驶舱,这对汽车制造商及其客户来讲是一个非常适宜的时机。

    LED正在改变所有的汽车

    目前存在从白炽灯和HID灯转向LED照明的趋势。这种转换意味着汽车制造商可使用LED产生相同强度的光,同时消耗比旧式设备更少的能量。

    除了提高效率,LED照明的更具多样化的外形也为车辆造型师带来新的创造力,在车内、车前和车后均可放置照明设备。我已看到一些奇妙的实验与新的车辆外部造型,因为新的和独特的前大灯和尾灯可能与LED配置。

    由我们的TI解决方案系列驱动的相同LED技术…

  • 汽车环视技术发展趋势浅析


    当我们在电脑上玩赛车游戏时,玩家视角通常是在汽车上方或尾部,由此我们便能够看到汽车的周边环境。这样的视角能够帮助我们实时了解交通情况,从而更好的驾驶汽车。遗憾的是,我们在现实生活中驾驶汽车时并没有这样的视角。不过,随着汽车环视系统(又称为“鸟瞰视图”或“环景”)的推出,这种情况如今正在逐步改变。环视是一种高级驾驶辅助系统 (ADAS) 技术,能够实时地向驾驶者展示汽车及周边的鸟瞰360°全景摄像机视图,以保障在泊车或其他低速行驶情况下的驾驶安全。在现实生活中,汽车的顶部并没有安装摄像头。驾驶员所看到的鸟瞰视图实际上是由4至6部安装在车身周围的鱼眼摄像机合成的虚拟视图,如下图所示。

     

    随着环视系统被越来越多的应用在汽车上,我们从中看到了几个关键趋势。第一,视觉质量正逐步提高。早期的环视系统采用的是低分辨率摄像机,并且从未尝试应用无缝拼接。不同摄像机所拍摄的画面在整合时都会在边界用黑条替代…

  • 高级驾驶辅助系统的下一步动向是什么?

    作为TI高级驾驶员辅助系统(ADAS)团队的部门总经理,我看到了这项技术在提供全方位更安全、更舒适和消息更广的驾驶体验方面所展现的令人难以置信的演变。

    在TI,我们的片上系统(SoC)ADAS产品系列和我们提供的模拟组件的完整生态系统提供可扩展和开放的解决方案、常见的硬件和软件架构,适用于各种应用,包括基于相机的(前置摄像头、后置摄像头及环视系统、镜面更换、司机监控)应用,以及基于雷达的(盲点警告和碰撞避免)应用和传感器融合系统。

    然而,尽管我们提供系统阵列,但有一件事并未改变——司机。无论我们开发多少新的ADAS解决方案,人类驱动程序都是难以量化的一个变量。

    然而,这意味着将要做出重大改变。不管是否准备好,由一系列先进的传感器技术和数字处理能力驱动的自主车辆已经处于不同的发展阶段。

    根据研究公司IHS Automotive的报告,到2035年全球将有7600万个不同级别的自主车辆。路上行驶如此多的自主车辆的意义将重新定义每日通勤…

  • 大众信息娱乐——由TI供电的大众汽车MIB II标准

    大众汽车无疑是最大的汽车制造商之一,其在设计信息娱乐系统时面临着独特的挑战。从低成本的座椅到诸如布加迪和兰博基尼的高级车,没有一个单一系统可适用所有汽车。或者会有这样的系统出现吗?

    TI与大众汽车公司及其供应商Delphi和TechniSat在MIB II信息娱乐平台上展开合作,通过TI的“Jacinto”处理器、电源管理和FPD-Link III串行器和解串器帮助大众将信息娱乐功能的规模提升到了一个更宽广的范围。

    因此,我们一起创造了一个平台,可实现跨越入门级(紧凑型斯柯达法比亚)到中档(大众高尔夫或大众捷达)再到优质(紧凑型奥迪A3)的系统。

    您会瞄准高端汽车吗?您会改变预算以增加成本获得一个高级平台吗?

    或者您更愿意寻求低端汽车,却又纠结高端汽车中高端应用所需的性能和带宽?

    当然您不会采取这些方案。所以最优方案是选择中档车,对吗?坐在中档车中,却又举棋不定。声音不稳定吗?承担一些价格溢价,但却仍然不能实现全面性能可能也并非是上策之选…

  • 信息娱乐和集群解决方案如何帮助司机在获取信息的同时保持精力集中?

     

     

    作为一个在堪萨斯州农村练车的青少年,我从教练那里听到的对我影响最大的一句话就是“在一个弹跳的球背后,随之可能会发生改变一生的事件。

    几十年后,我亲身体验了这些至理名言的智慧。一天,当我驾驶皮卡车行驶在德克萨斯农场公路时,一只小狗飞奔在我车前。一个3岁的小男孩正在追逐这只狗,而他的惊慌失措的祖母跟在他背后。

    我迅速转弯,并及时停止。这一考验让我惊慌失色,但幸运的是,没有人受到伤害。

    时至今日,我经常想到当时可能会发生更糟糕的事情。由于这种经验,TI的主导型汽车集群和信息娱乐解决方案让我耳目一新。

    驾车出行会发生哪些事情呢?

    三个后视镜、一个简易仪表板和一个干净的挡风玻璃构成一个熟知的驾驶体验的日子已经一去不复返了。

    在无处不在的智能手机等个人技术的世界中,由于消费者的期望提高,当今的汽车制造商正在添加比以往更流行、尺寸更大和连接信号更好的显示器。

    从人们发短信到常见的高峰时间的交通阻塞,今天的驾驶体验已经充满了现实世界的危险性…

  • 汽车座舱声音增强系统如何工作?

    随着司机在汽车上花费的时间越来越多,制造商正在努力确保汽车座舱尽可能地舒适。越来越多的购车者将噪音视为选购汽车的决定性因素之一。

    大多数汽车座舱噪声,如道路噪音、风噪声和卡嗒卡嗒的内饰都是司机不愿听到的 – 这些噪音会干扰司机,降低司机的心理处理能力,并可能导致分心和压力。因此,汽车制造商以溢价出售他们最安静的汽车。

    我相信您肯定遇到一种情况,即驾驶时必须通过免提系统打电话。您想确保接电话的人可以清楚地听到您的声音,您期望(希望?)系统排除噪音,如空调气流、风噪声和车厢内的道路噪音。这种情况下,您需要汽车进行噪声鉴别。

     

    1:免提系统的示例

     

    最后,还存在一种真正从旁观者的眼睛(或者我应该说耳朵)中听到的“噪声”(有意加上引号):发动机噪声。随着发动机技术朝着最大燃料效率方向进展,汽车发动机噪声显著降低。汽车制造商面临汽车买家悖论:司机想要一个更新、更好的发动机的所有扭矩和燃料效率,但也想获得旧式耗油量大的汽车的经典音响系统…

  • 汽车端口完整电源解决方案

    随着USB端口在新车中的普及,为这些端口提供电源变得更加重要和繁琐。他们庞大的数量和不同的位置需要一个稳健、简单和低成本的解决方案,从而为原始设备制造商(OEM)提供最快的设计时间,并为最终用户提供最大的功能性。

    由于在主汽车电池运行的降压转换器通常为USB端口供电,转换器必须容许或防止汽车电池不可避免的电压偏移或尖峰。只有更高额定值的降压转换器才能承受更高的电池电压,并在电池电压尖峰期间继续工作。

    因为大多数USB端口只为便携式设备电池充电,乘客通常容忍短暂的电源中断传输。因此,您可以使用过压保护电路而非设计降压转换器,保护降压转换器免受较高电池电压的短暂影响,以承受过压。只要电池电压过高,过压保护电路就会将降压转换器与电池断开。如果需要在输入端上存在过电压,则必须使用具有诸如TPS62130A-Q1降压转换器的低额定电压设备的电路类型。该汽车设备可接受高达17V的电流,并提供3A电流。通过同步整流,可获得高效率;其3mm…

  • 为汽车LED照明系统创建24W电源

    LED最初仅限于几个小众应用。由于各种技术,更好的制造技术和成本优化,LED直到最近才进入主流通用照明市场。全球市场仍处于发展阶段,而汽车和智能手机市场为LED市场增长提供了强大的推动力。然而,替换传统照明的投资成本相关方面仍然存在挑战,阻碍了LED市场的步伐。参见图1。

     

    1:典型LED应用

     

    汽车设计人员正在远离标准灯泡而倾向于使用LED阵列,LED阵列提供了不同风格的照明,并且具有波束成形和氛围照明等高级功能。

    然而,在汽车系统中使用LED不是简单的事情。LED本质上具有独特的需求,而汽车系统在冷启动和负载突降等的情况下表现不稳定。它们也容易受到噪声的影响,这些噪声由照明或影响外部噪声的照明产生。正如我前面所说,经常有优化成本和热量的压力,因为任何功率损耗将转化生成为热量,最终导致在扩展使用中的可靠性问题。

    TI已经开发了几种参考设计来克服这些问题。例如,图2中的用于汽车LED的TI Designs 24W升压和升压至电池参考设计…

  • 我们如何为未来的电动和混合动力汽车充电?

    想象一下,自驱动零排放电动车辆(EV)与道路基础设施之间相互通信的世界。想象城市到处都是可安全将乘客送至目的地的汽车,然后通过感应垫块自身将车直接停在停车位,以在再次被召唤之前快速充电。

    得益于TI公司正在着手的一系列汽车电子进展,这一针对未来汽车的愿景正迅速成为科学事实,而非科幻小说。

    电子设备在汽车中的影响越来越大

    从车辆发动机的电气化到更高的自动化、安全性、舒适性和便利性,先进的电子设备成为汽车中多次改进的关键因素。

    在引擎级,汽车制造商和客户越来越多地转向各种形式的电动汽车、混合动力电动车辆(HEV)和电子辅助内燃发动机,以提高燃气里程并降低成本。

    根据市场分析公司IHS Automotive的报告,电动车的发展将继续呈缓慢态势,但数量稳步增长,到2025年将占到全球汽车销量的5%。混合动力电动和汽油内燃机在2025年将达到约2200万辆汽车,将约占全球汽车销量的20%。

    是什么正在驱动EV革命?

  • 照亮前方的路:汽车前照明中的 L E D

    发光二极管(LED)在汽车前照明中变得越来越流行;例如,当今的许多汽车在日间行车灯(DRL)中使用LED。一些高端车辆甚至安装了全LED大灯或高级矩阵式大灯。在这篇文章中,我将描述最常见的汽车前照明架构和这一领域一些可能的发展。

    典型的汽车前照明系统包括远光灯、近光灯、转向灯、日间行车灯和雾灯。除了日间行车灯,这些功能大多数传统上使用白炽灯、氙灯或高压气体放电(HID)灯。在前大灯中用LED替换灯的最简单的方法是利用单独的LED驱动器实现每个功能,连接适当数量的高亮度LED。如图1所示的这种架构称为单级架构,因为调节恒定电流的DC/DC LED驱动器处理每个单独的照明功能。

     

     

    1:汽车前照明单级架构

     

    在单级架构中,转换器需要在负载突降、点火等极端情况下处理来自汽车电池的宽输入电压变化。通常采用升压或降压-升压转换拓扑结构。虽然一些汽车制造商更喜将日间行车灯与位置灯结合在一起,但是利用LED驱动器实现调光功能也是可取的…

  • 同轴电缆供电:汽车应用设计指南

    作者:Jerry Leung

    汽车制造商使用更多的摄像头和传感器来实现汽车安全要求,与此同时,同轴电缆供电(PoC)为汽车设计师们提供了一个紧凑型解决方案来降低车身重量。然而,世上没有十全十美的东西,在通过同一电缆输送电力和前后通道信号时可能会出现问题。另外,用来为系统供电的车载蓄电池在冷启动运行时会产生低至3V的宽电压偏移,而在钳位负载突降或其他瞬态条件下电压可高达42V。为了确保诸如高级驾驶辅助系统(ADAS)等重要系统在任何汽车状况下都可以正常运行,一款设计良好的电源必不可少。

    图1是一款ADAS系统的范例,它配备了广泛使用的平板显示器(FPD)链路III数字视频接口。解串器通过同轴电缆输电与控制信号,而串行器通过同一根电缆发回视频信号。系统有四个显著的电源模块:解串器电源、解串器侧提供的摄像头电源、串行器电源和摄像头图像传感器电源。

    图1:百万像素摄像头系统模块框图

    百万像素摄像头系统的最大挑战在于同轴电缆的潜在压降问题…

  • 系统主机:理解汽车音频放大器系统需求——第1部分

      

    各种型号和价格的汽车正在提供越来越多的娱乐和信息,以提升驾驶和乘车体验。如今工厂安装的主机通常将娱乐、多媒体和驱动程序信息集成到一个模块中;它们提供AM/FM和卫星无线电、音乐和视频CD/DVD播放、导航系统、数据和多媒体端口(USB、蓝牙、线路输入、线路输出、视频输入)、以及普通车辆状态信息。

      主机确实是汽车音响系统的大脑和核心。现代主机是非常复杂的汽车系统,集成高速处理器和接口线路,非常敏感的信号链模块,高输出功率音频和电源元件密集集成在仪表板的中央。

      鉴于这种狭小空间的限制,汽车音响主机系统中印刷电路板(PCB)面积和元件数量的成本高昂。汽车原始设备制造商(OEM)需要做的是增强功能,降低子系统的尺寸,增加差异化。

    主机中的音频

    图1为典型主机系统的简化方框图。

    1:典型主机简化方框图(SBD

     

    从图中,可以注意到:

  • 获得2MHz开关频率的四种设计技巧

    设计人员必须满足汽车应用的许多电磁兼容性(EMC)要求,并且为电源选择正确的开关频率(fsw)对满足这些要求至关重要。大多数设计人员在中波AM广播频带外(通常为400kHz或2MHz)选择开关频率,其中必须限制电磁干扰(EMI)。2MHz选项是理想选择。因此,在此博文中,当尝试使用TI新型TPS54116-Q1 DDR内存电源解决方案作为示例在2MHz条件下操作时,我将提供一些关键考虑因素。

    2MHz开关频率条件下工作时的第一个也是最重要的考虑因素是转换器的最小接通时间。在降压转换器中,当高侧MOSFET导通时,它在关闭前必须保持最小的导通时间。通过峰值电流模式控制,最小导通时间通常受电流检测信号的消隐时间限制。转换器的最高最小导通时间通常发生在最小负载条件下,对此有三个原因。

    1. 较重负载条件下,电路中有直流降,增加了工作接通时间。
    2. 开关节点的上升时间和下降时间。死区时间期间(从低侧MOSFET关断到高侧MOSFET导通的时间…
  • 优化您的汽车USB电路防电池短路设计——第2部分

      随着C型USB连接器成为消费者领域的新标准,USB正在寻找汽车信息娱乐系统的更多解决方案。设计最高的可靠性时,车中处在不同位置的USB端口扩展带来了独特的挑战。因为具有如防电池短路、短路和静电放电(ESD)条件故障,汽车的USB应用呈现其他市场未发现的使用案例。由于电源流经主车辆电池,它们受到预期操作期间产生的高电压和电流峰值。此外,处理器、USB集线器、充电控制器和负载开关的VBUS和数据线上连接的下游电路需要防止电池短路事件。

      为了防止USB电池短路,当USB接口端的电压高于过压阈值时,过电压保护电路必须用来断开系统电源。过电压的场效应晶体管(FET)应具有快速响应时间以尽快断开系统电源,保护上游片上系统(SoC)受到有害电压和电流尖峰的影响。此外,USB 2.0规范要求使用过电流检测电路以自动限制过电流事件中的电流。内部开关可防止过量电池损坏上游设备,保持5V电轨稳定,并合理隔离故障。

      在两部分系列之第1部分

  • 保护汽车USB电路防电池短路故障——第1部分

      汽车制造商继续把信息娱乐系统作为多媒体体验的延伸。 USB接口一直是信息娱乐架构的基本要素,因此制造商已让这种原本以消费者为中心的接口接受更严格的保护要求。这些要求需要防止组装、制造或维护过程中车辆用蓄电池发生短路。例如,若将机头单元连到不同连接模块的长线线束受损,可让所有引脚短路至12V汽车蓄电池。其他潜在的失效机理包括使用不符合要求的适配器、电缆或充电器;USB连接器或电缆的力学扭曲;或任何种类的碎屑进入连接器,并将数据线短接到VBUS

      在由两部分组成系列的第一部分,我将举例说明,防止USB电路受到电池短路故障的最佳途径。在我的下篇博文中,我将扩展优化您的汽车USB防电池短路设计的最佳途径。

    当设计USB防电池短路时,始终牢记三个主要方面:

    • 保护解决方案的带宽。
    • 钳位电压和响应时间的行为。
    • 过流和短对地特性。

      在过去,不可能找到一个可解决所有三个方面的USB 2.0防电池短路解决方案,但TI新型防电…