基于ISO7637標(biāo)準(zhǔn)的車載電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)

現(xiàn)代汽車工業(yè)的發(fā)展，使得大量的車載電子設(shè)備廣泛應(yīng)用于汽車，如車載衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、車載影音娛樂(lè)系統(tǒng)、車身照明系統(tǒng)、防盜系統(tǒng)、自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)等。各種各式的車載電子設(shè)備穩(wěn)定工作，相互配合，需要有穩(wěn)定的供電系統(tǒng)。因此，高性能的車載電源設(shè)計(jì)是車載電子設(shè)備可靠工作的保障。

ISO7637標(biāo)準(zhǔn)

車載電源系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境比普通電源系統(tǒng)要復(fù)雜，因?yàn)槠噧?nèi)的電磁環(huán)境較為惡劣。汽車的電氣設(shè)備在運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量電磁干擾，這些干擾的頻帶很寬，通過(guò)傳導(dǎo)、耦合或者輻射的方式，傳播到電源系統(tǒng)內(nèi)，進(jìn)而影響到電子設(shè)備的正常工作。最惡劣的情況往往是由于車輛自身產(chǎn)生的干擾所產(chǎn)生的，如點(diǎn)火系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)及整流器系統(tǒng)的干擾脈沖。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO7637針對(duì)道路車輛及其掛車內(nèi)通過(guò)傳導(dǎo)和耦合引起的電干擾，提出了沿電源線的電瞬態(tài)傳導(dǎo)及測(cè)試方法，適用于12V或24V的電氣系統(tǒng)車輛。

ISO7637對(duì)汽車電子設(shè)備在電源上的抗擾度要求，規(guī)定了5種測(cè)試脈沖。其中，脈沖1用來(lái)模擬并聯(lián)的感性負(fù)載在斷電時(shí)所產(chǎn)生的瞬態(tài)干擾，如關(guān)燈或電喇叭等操作。脈沖2a模擬正常工作時(shí)某一并聯(lián)負(fù)載突然斷開產(chǎn)生的瞬變干擾，屬于速度偏快和能量較小的正脈沖干擾。脈沖2b模擬點(diǎn)火被切斷的瞬間，直流電動(dòng)機(jī)變成發(fā)電機(jī)工作，并由此所產(chǎn)生的瞬變現(xiàn)象，屬于低速和高能量的脈沖干擾。脈沖3a/3b模擬各種開關(guān)閉合和打開過(guò)程中所產(chǎn)生的干擾，是一系列高速、低能量的小脈沖群。脈沖4模擬車上大電流負(fù)載啟動(dòng)所造成的電壓跌落現(xiàn)象。脈沖5則模擬拋負(fù)載引起的大能量脈沖干擾。

電源電路具體設(shè)計(jì)

對(duì)整機(jī)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，必須有針對(duì)性地對(duì)電源進(jìn)行凈化處理。除了對(duì)干擾源的消除，最重要的是必須提升電源系統(tǒng)的抗干擾能力。常用的提升電源系統(tǒng)的抗干擾能力的方法包括：用吸收法進(jìn)行尖峰濾除，以消除正脈沖干擾，采用的器件可以是熱敏電阻、TVS管等；對(duì)于負(fù)脈沖，可以采用增加電容容量，利用蓄能抵抗干擾。對(duì)于電源跌落干擾，可以增加電源的濾波電容，在滿足成本和性能指標(biāo)要求的同時(shí)，盡量選用寬壓輸入范圍的電源芯片。

圖1 電源系統(tǒng)框圖

針對(duì)ISO7637對(duì)汽車電子設(shè)備在電源上的抗擾度要求，這里給出一個(gè)合理的12V電源系統(tǒng)方案，系統(tǒng)框圖如圖1所示。