適用于不同車系的車載導航儀電源插座分析

李小鵬 方杰 鄭以勒 鄭德裕

摘要：現階段汽車已經成為了日常生活中一種常用設備，尤其是物聯網技術的迅速發展，車載導航設備已經成為現實。本文主要介紹了一種適用于不同車系的車載導航儀電源插座設計，便于車載導航儀能夠在不同車系汽車上得到應用。

關鍵詞：汽車;車載導航儀;電源插座;外圍電路

引言：我國經濟發展，帶動人們生活水平的提高，目前，汽車市場高速增長，并且相應的車載設備市場規模逐年攀升。在日常生活中，車載導航儀已經成為了重要的汽車配套設備，研發一種適用于不同車系的導航儀電源插座，能夠更好地提升車載導航儀的銷售業績，提高自身經濟效益。

1車載導航儀電源部分設計概述

車載導航儀的電源設計是整體系統的重要工作，不僅關系到車載導航系統能否順利使用，還對車載導航儀的應用場景有著較大的影響。因此，在研發工作中，需要技術人員對于車載導航儀的不同功能進行明確，旨在降低功耗，提高設備的抗干擾能力。現階段技術人員在車載導航儀設備使用中，需要使用在不同車系汽車上，因此，在研發車載導航儀電源部分時，需要技術人員盡可能使用通用設計，重視對電源插座的研發，從而適用于不同車系的車輛。

在設計過程中，需要工作人員對于車載導航儀兩種常見的問題提高重視，這兩種問題分別是：直流電壓幅度與電源在滿載環境下的紋波電壓峰值。工作人員在研發適用于不同車系的車載導航設備時，需要技術人員提高重視，采取有效的設計，降低這兩個問題對于車載導航儀的影響，從而延長導航儀的使用壽命。

設計人員在處理直流電壓幅度問題時，可以使用一些通用規格的電源輸出，從而降低直流電壓幅度對于車載導航儀的影響。至于第二個問題，需要技術人員最大程度上減小滿載情況下紋波電壓峰值對于整體系統的影響。在目前工作中，通常需要技術人員提高器件的質量，并且使用一些電源低功耗模塊設計，便于導航儀設備能夠在不同車系車輛中得到使用，通過電源插座，能夠從車輛中獲取電能，維持車載導航儀設備正常運轉。

2適用于不同車系的電源插座設計

2.1電源輸出方式選擇

通常情況下，車載導航設備的功率約為20W，因此，在電源插座設計階段，需要保持最少30W以上的輸出，從而保障車載導航設備能夠在日常使用中發揮自身重要作用。在車輛供電過程中，由于系統功率需要達到30W以上，如果設計人員使用ACC輸出，會造成設備運行狀態受到較大的影響，因此，設計人員需要選擇VCC作為電源輸出的主要方式[1]。

目前，在車輛行駛過程中，車載導航設備應該自動識別汽車的運行狀態，在車輛運行階段，通過VCC電源供電，保持導航設備正常使用，如果車輛停止前進，需要該設備立即停止，避免車載導航設備連接車輛蓄電池，造成蓄電池電量耗盡，影響車輛的正常使用。由于不同車系的蓄電池電壓通常為12V，而車載導航儀的設備運行電壓為5V或者3.3V，因此在日常工作中，設計人員在電源插座設計階段需要使用電壓調節器，便于電源插座能夠適用于不同車系。

2.2DC-DC電源模塊簡介

現階段車載導航設備使用過程中，需要通過電源插座與車輛電力供應系統之間有效連接，從電力系統中獲取電能，保持設備的正常使用。當前設計人員需要提高重視，選擇合適的電路設計，便于車載導航設備能夠適用于不同車系車輛。在汽車供電中，設計人員需要對車輛供電方式進行分析，從而選擇合適的電路設計，降低能耗，并且有效減少電力故障對于車載導航儀的影響。在電源插座設計中，需要使用線性串聯型穩壓電源，從而降低外界環境的影響，保持電力設備能夠保持正常運轉。

DC-DC電源模塊是一種較為常見的電源模塊，需要設計人員使用78XX系列、79XX系列穩壓芯片，對線路電壓進行調整，便于電源插座從汽車電力系統中接入符合需求的電能，保障設備供電。設計人員在調節輸出電壓時，可以使用PWM的方式，通過脈沖調整占空比的形式來調節電壓，或者設計人員可以使用PFM的方式，通過改變開關工作頻率的方式，改變占空比來間接調整電壓，同時，設計人員可以使用這兩種方式的混合模式，來調節線路的電壓，確保電源插座能夠從車輛電力系統中獲取符合車載導航儀正常使用的電能。

2.3輸出電壓調節

在電源插座設計中，由于車輛電力系統中的電源通常使用車載蓄電池，在日常工作中，由于蓄電池的性能較好，產生的紋波系數較低，在一定程度上，車載導航設備電源插座設計不需要考慮較強的抗干擾能力。在電源插座設計階段，需要實際人員使用LM1117系列穩壓電源模塊，對于現階段電路的電壓進行調整。同時該模塊的使用，能夠具有較強的調節特性，能夠適應不同車系的電壓輸出變化，從而提高設備能力，在不同車系中能夠發揮導航設備的重要作用，為司機提供引導[2]。

2.4外圍電路原理設計

在該電源插座設計中，需要技術人員提高自身工作質量，盡可能減低開關電源產生的紋波，從而提高電力供應質量，保障車載導航儀設備能夠正常使用。目前，設計人員重視外圍電路的設計，為車載導航儀器提供TTL斷電能力，避免汽車在停止狀態，車載導航設備通過VCC電源供電，從車載蓄電池中獲取電能，造成蓄電池電能大幅度損耗，嚴重時候會影響到汽車的正常啟動。

在外圍電路設計中，需要使用一個三級管作為開關，來判斷車輛是否處于啟動狀態，如果車輛處于啟動狀態，三級管導通，PWR_ACC#變化為低電平，整體設備喚醒，為車載導航儀提供電力，保持車載設備的正常使用。如果車輛處于停止狀態，會造成設備中斷，僅僅保持車載設備待機狀態。在設備使用階段，由于內部單片機會每隔3s對電力線路進行查詢，從而及時判斷車輛的運行狀態，避免車輛停止時，車載導航儀繼續獲取電力，造成車載存在一定的安全隱患。

結論：現階段車載導航儀電源插座設計中，需要技術人員提高重視，對于車載設備常見的兩種影響因素進行針對性設計，提高整體設備的性能。設計人員在整體方案確定中，需要選擇合適的電源輸出方式，便于電源插座在不同車系使用中，能夠為車載導航設備提供穩定的供電。

參考文獻：

[1]殷賢華，王強，姜燕.智能車載導航與防盜系統設計[J].儀表技術與傳感器，2018（02）：89-92.

[2]張映紅，梁展鴻.基于Labview的車載導航儀電源管理自動化測試系統[J].電子制作，2018（15）：90.