電源系統(tǒng)在車載中的應用以及設計

劉 松

（廣州市毅航互聯(lián)通信股份有限公司,510630）

電源系統(tǒng)在車載中的應用以及設計

劉 松

（廣州市毅航互聯(lián)通信股份有限公司,510630）

隨著我國經濟的發(fā)展，人文社會的進步。我們對能源的需求量越來越大，節(jié)能減排是我們首要任務。因此，在車載系統(tǒng)中電源系統(tǒng)功耗的減少也是我們解決能源問題的一個方法。在車載系統(tǒng)中設計一款穩(wěn)定、高效、節(jié)能的電源系統(tǒng).通過分析車載終端的功能模塊供電系統(tǒng),提出系統(tǒng)電源組成的設計方案,實現了各個系統(tǒng)電源的合理分配以及節(jié)能的目的。

電源系統(tǒng)；車載終端；節(jié)能

0 引言

隨著我國汽車行業(yè)的不斷發(fā)展，設計出一個良好的、高效的、節(jié)能的車載終端系統(tǒng)是我國汽車行業(yè)的重要戰(zhàn)略之一。作為車載終端系統(tǒng)運行的基礎,電源的節(jié)能設計已經成為影響車載終端高效性以及節(jié)能性的關鍵。為多媒體車載終端提供穩(wěn)定、可靠、可管理的供電電源，做出一些電源系統(tǒng)的設計方案，為達到節(jié)能減排的目的。

1 電源系統(tǒng)的總體設計

車載終端包括幾個必備子系統(tǒng):處理器、音頻、收音機、視頻采集、導航塊、顯示、儲存卡等多個系統(tǒng)。另外,有些車載終端還會有藍牙、WiFi 以及上網系統(tǒng)等.在設計總體的系統(tǒng)電源之前,需要對各個小的系統(tǒng)的供電需求進行分析。通過對每個子系統(tǒng)的分析,設計出總體的電源系統(tǒng)。汽車的車載系統(tǒng)設備在運行時會產生大量電磁干擾,這些干擾的頻帶很寬,通過傳導的方式傳播到電源系統(tǒng)內,會影響到電子設備的正常使用。因此,需要采取一些抗干擾措施,防止電源系統(tǒng)由于干擾而導致的不良后果。汽車電瓶輸入到車載終端后,經過各種各樣的轉化過程，再通過各種線路轉換輸出到各個工作的子系統(tǒng).也就是車載系統(tǒng)。為了便于總體系統(tǒng)對各個子系統(tǒng)的供電電源進行管理。

2 電源系統(tǒng)的具體設計

2.1抗干擾

汽車上有點火系統(tǒng)、發(fā)動機及較多的開關負載,因此汽車電源存在電壓跌落等多種干擾,多媒體電源。因此接口電路需要設計相應的抗干擾措施.它應包括包括了防反接電路、防止汽車啟動時初出現的瞬間電壓不穩(wěn)等一些問題。如果設備正負極連接正常時,電源才會輸入到車載終端系統(tǒng)，如果正負極接反，電源系統(tǒng)將不供電,從而保護了車載終端和汽車的電源系統(tǒng)。

2.2供電系統(tǒng)

經過抗干擾處理后的汽車電源系統(tǒng)，并不能直接給設備里面各個子系統(tǒng)供電,均需要經過相應的轉化.一般可以應用兩種形式:有一種主要是根據相應設備的反饋調節(jié)電流的頻率,在電感器運作下,輸出穩(wěn)定電壓，最后到達相應的車載設備上。另一種是在其線性區(qū)域內運行的晶體管，從應用的輸入電壓中減去超額的電壓,產生經過調節(jié)的輸出電壓，有效率高、輸出電流大、靜態(tài)電流小等優(yōu)點,缺點是輸出紋波較大,電路占用空間較大,對于收音機及設備其他模塊會產生干擾。因此要加大對供電系統(tǒng)中存在的一些電能損耗以及影響車載終端的根本原因作出相應的改進。應在車載終端與電源之間創(chuàng)建電流轉換器，使得其簡單、成本低適用于低壓情況下運行,在高壓的情況下會導致芯片功耗較大而發(fā)生損壞，因此在設計時需要綜合考慮到電壓、功耗、電路及效率。為了,防止收音機受到干擾,提高收音機性能。電源的調節(jié)和控制,根據運行的頻率調節(jié)相應的輸出電壓,從而降低系統(tǒng)功耗。

2.3 USB的設計

現在很多汽車主人都會用USB 接口給手機充電,因此需要設計一個充電管保護電路的系統(tǒng),同時保護設備和充電的手機.另外,車載終端的各個系統(tǒng),在沒有電源芯片能夠控制電源時,必須要增加開關，對電流對外設電源進行管理和控制,在不使用時使自動進入關閉的狀態(tài)，達到省電目的以及保護電源。還有很多的設計理念沒有實現，但是我相信最不遠的未來我國將實現車載系統(tǒng)中電源的設計達到最理想的狀態(tài)。

3 電源的工作流程

車載終端外設較多,特別是音響和顯示屏耗電較大,因此在長時間停車情況下需要關閉設備電源,降低功耗,防止汽車電瓶被耗盡的危險發(fā)生。同時,終端也需要根據管理各個系統(tǒng)的電源，作出合理的解決方案，避免出現危險。電瓶點火和處理器對設備總電源進行聯(lián)合控制.啟動之前,CPU 無法控制系統(tǒng)總電源,此時主要由汽車啟動時進行控制,只有在啟動才有效時,設備才啟動。啟動后,CPU 處理器輸出控制信號控制系統(tǒng)電源,之后就無需硬件來控制系統(tǒng)總電源。設備在正常工作時會檢測信號狀態(tài),如果無效的時間間隔大于休眠條件,則CPU 處理器保存完數據后再進入休眠。包括顯示屏、觸摸屏、GPS定位系統(tǒng)、攝像頭等各個外設系統(tǒng)。根據任務執(zhí)行需要進行開關控制,達到了省電的目的，防治電源系統(tǒng)的損耗。

4 車載終端電源系統(tǒng)的未來發(fā)展

在未來的發(fā)展中，車載終端電源系統(tǒng)越來來越好，越來越先進，將會朝著利用太陽能發(fā)電的方向發(fā)展，還有就是利用汽車的尾氣的熱量進行發(fā)電，但是我國利用汽車尾氣的熱量發(fā)電的技術還在萌芽期，所以我們要全力發(fā)展該項技術。在太陽能發(fā)電技術方面我國相對來說還是比較成熟的，但是在汽車上的應用卻很少。因此為了降低電源系統(tǒng)耗能，應當全力發(fā)展尾氣的熱量發(fā)電以及太陽能發(fā)電。建立一個開創(chuàng)性的發(fā)電系統(tǒng)，來節(jié)約我國的車載終端電源系統(tǒng)的耗能。將熱量發(fā)電機和太陽能發(fā)電機與傳統(tǒng)的發(fā)電機結合起來創(chuàng)建新的車載電源系統(tǒng)。靈活的控制其工作的轉換，才能有效的利用太陽能和汽車尾氣的熱量。達到最終的目的。為我國的汽車行業(yè)創(chuàng)建新的篇章。

5 結束語

綜上所述，科學的、合理的、有效的、節(jié)能的車載終端電源那系統(tǒng)在維未來將被廣泛使用。因此，本文從車載終端的功能模塊分析出發(fā),提出了系統(tǒng)電源設計方案,分析了各個系統(tǒng)電源的電路設計及實現,并設計了一種車載終端電源管理的流程.所設計的電源系統(tǒng)能適用于多種車載環(huán)境。并對我國未來車載終端電源系統(tǒng)的發(fā)展以及走向進行了簡要的概括以及分析。對于車載終端及其他汽車電子產品的電源系統(tǒng)設計，我們要積極努力的做到最好。為我國作出一定的貢獻。

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[2]梁華東，基于IS07637的車載電源系統(tǒng)設計[J]。今日電子，2009（5）：80-81.

[3]黃先進，蔣曉春，葉斌，等。智能化IGBT驅動電路研究[J]電工技術學報，25005,20（4）：89-93.

Application and design of power supply system in vehicle

Liu Song
（Guangzhou Ehangcom Vianet Communications Co .,Ltd, 510630）

With the development of our economy and the progress of human society. Our increasing deman d for energy, energy conservation and emission reduction has become our top priority. Therefore, thi s is a way to solve the energy problem that to reduce the power consumption of automotive power system. Achieve in the vehicle system design a stably, efficiently, energy-saving system.Through the analysis o f power supply system function module of the vehicle terminal, and then design the system power compositio n scheme.Thus realizes each system power supply reasonable distribution as well as the energy conservation goal.

power supply system; vehicle terminal; energy saving