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汽車應急電源基本原則

多數轎車的汽車應急電源架構在設計時都要遵從最基本的準則,但不是每個設計師都對這些準則有很透徹的了解。以下是轎車電源架構在設計時需要遵從的六項基本準則。
1、輸入電壓VIN規模:12V電池電壓的瞬變規模決定了電源轉換IC的輸入電壓規模
典型的轎車電池電壓規模為9V至16V,發動機封閉時,轎車電池的标稱電壓為12V;發動機作業時,電池電壓在14.4V左右。可是,不同條件下,瞬态 電壓也可能達到±100V。ISO7637-1行業标準定義了轎車電池的電壓動搖規模。圖1和圖2所示波形即為ISO7637标準給出的部分波形,圖中顯現了高壓轎車電源轉換器需要滿足的臨界條件。除了ISO7637-1,還有一些針對燃氣發動機定義的電池作業規模和環境。大多數新的規範是由不同的OEM 廠商提出的,不一定遵從行業标準。可是,任何新标準都要求體系具有過壓和欠壓保護。
2、散熱考慮:散熱需要依據DC-DC轉換器的最低效率進行設計
空氣流轉較差甚至沒有空 氣流轉的應用場合,如果環境溫度較高(> 30°C),外殼存在熱源(> 1W),設備會迅速發熱(> 85°C)。例如,大多數音頻放大器需要安裝在散熱片上,并需要供給良好的空氣流轉條件以耗散熱量。另外,PCB資料和一定的覆銅區域有助于進步熱傳導效 率,從而達到最佳的散熱條件。如果不使用散熱片,封裝上的裸焊盤的散熱才能約束在2W至3W (85°C)。随着環境溫度升高,散熱才能會顯着下降。
将電池電壓轉換成低壓(例如:3.3V)輸出時,線性穩壓器将損耗75%的輸入功率,效率極低。為了供給1W的輸出功率,将會有3W的功率作為熱量耗費 掉。受環境溫度和管殼/結熱阻的約束,将會顯着下降1W最大輸出功率。關于大多數高壓DC-DC轉換器,輸出電流在150mA至200mA規模時,LDO 能夠供給較高的性價比。汽車應急電源
  将電池電壓轉換成低壓(例如:3.3V),功率達到3W時,需要挑選高端開關型轉換器,這種轉換器能夠供給30W以上的輸出功率。這也正是轎車電源制造商通常選用開關電源計劃,而排擠根據LDO的傳統架構的原因。

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