昂佳汽車應急啟動電源設計的基本原則

隨著汽車應急啟動電源行業的不斷進步，產品更新換代速度的加快，昂佳的每個設計師在設計汽車電源架構時都必須遵循六項基本原則，讓消費者的權益得到保障，使汽車應急啟動電源行業健康持續發展。 

1、電壓VIN范圍：12V電源電壓的瞬變范圍決定了電源轉換IC的輸入電壓范圍

最普遍的汽車應急電源電壓范圍為9V至16V，當發動機關閉的時候，汽車電源的標準電壓應為12V；當發動機使用時，電源電壓應為14.4V。但是，我們使用汽車電源時受環境、條件等因素影響，電壓也許會達到±100V。ISO7637-1行業標準定義了汽車電池的電壓波動范圍。除了ISO7637-1，還有一些針對燃氣發動機定義的電池工作環境和范圍。不同的OEM廠商提出了不同的新規范，廠商們不一定遵循行業標準。但是，任何新標準都應必須要求系統具有過壓保護和欠壓保護。

2、散熱考慮：應根據DC-DC轉換器的最低效率進行散熱設計，在空氣流不暢甚至沒有空氣流通的實際場合，假設場合內溫度較高(> 30°C)，外殼接觸熱源(> 1W)時，設備會迅速的發熱，溫度逐漸的升高(>85°C)。例如，一般情況下音頻放大器需要安裝在散熱片上，而且需要提供良好的空氣流通條件以散發熱量。另外，PCB材料和一定的覆銅區域有助于提高熱傳導效率，從而達到最佳的散熱條件。如當散熱片不使用，封裝上的裸焊盤的散熱能力限制在2W至3W (85°C)。隨著場合內溫度升高，散熱能力會明顯降低。

在電源電壓進行低壓(例如：3.3V)轉換時，線性穩壓器將被損耗75%的輸入功率，效率非常低。為了制造1W的輸出功率，可能會有3W的功率作為熱量消耗掉。受場合溫度和管殼/結熱阻的限制，將會顯著的降低1W最大輸出功率。對于普遍的高壓DC-DC轉換器，輸出電流在150mA至200mA范圍時，LDO 能夠提供相對較高的性價比。

在電源電壓進行低壓(例如：3.3V)，功率達到3W時，應選擇高端開關型轉換器，這種轉換器可以提供30W以上的輸出功率。這成為了汽車電源制造商選擇開關電源方案的常用方式，而基于LDO的傳統架構被排斥的原因。
　

3、關斷電流(ISD)與靜態工作電流(IQ)

在汽車中電子控制單元(ECU)數量急劇上升中，汽車電池的總電流消耗也急劇的增長。即便在電池電量耗盡并關閉發動機時，仍會有少數ECU單元依然處于工作當中。OEM廠商普遍的開始對每個ECU的IQ予以限制就是為了確保靜態工作電流IQ在可控范圍內。例如歐盟制定的要求是：100μA/ECU。ECU的IQ典型值低于100μA成為了大部分歐盟汽車標準規定。一直持續工作狀態的器件，比如：電源設計需要考慮最小IQ預算成為了一些器件電流損耗ECU IQ的必然考慮因素。
　

4、控制成本：影響OEM廠商電源材料清單的必然因素是對成本和規格的折中考慮

對于量產化的產品，設計中需要考慮的重要因素是成本。特定項目的預算也成為了PCB類型、可以選擇的封裝及其它設計的約束條件。例如，使用4層板FR4和單層板CM3，PCB的散熱能力就會有很大差異。

項目預算的另一制約條件是：用戶能夠接受成本更高的ECU，但不會把時間和金錢花費在改造傳統的電源設計。對于一些新的開發平臺成本很高，設計人員只是簡單的修整對未經優化的傳統電源設計。

5、布局及位置：電源的整體性能會限制PCB元件布局

和電源設計中結構設計、、噪聲靈敏度、多層板的一系列問題以及其它布板限制都會制約高芯片集成電源的設計。而將眾多元件集于單一芯片并不理想，利用負載點電源產生所有必要的電源也會導致高成本的產生。平衡整體的系統性能、機械限制和成本需要設計人員根據具體的項目需求實際出發。　　

6、電磁的輻射

在時間的變遷中電磁輻射會逐漸與電場中產生，電場的頻率和輻射決定了輻射強度，一個工作電路會直接被其他的電路所干擾。比如，安全氣囊可能會被無線電頻道的干擾導致可誤動作，這些負面影響不可消除，OEM廠商針對ECU單元制定了最大電磁輻射限制，減小這些負面影響。

昂佳的每個設計師在設計汽車應急啟動電源架構時都必須遵循六項基本原則，讓消費者的權益得到保障，使汽車應急啟動電源行業健康持續發展。