汽車應急啓動電源質量標准要求
一般做汽車應急啓動電源的工廠都沒有核心的産品技術,電池電芯被充当了一个组装和整合的程序,所以这样的产品是很不具有市场竞争力的。格瑞普电池OEM的汽車應急啓動電源在这些方面就不同于其他厂家,我们有自己的聚合物锂電池生産研發工廠,有自己的産品結構設計和锂電pack工廠中心,一個産品是一體化定制完成,産品質量保障方面很可靠。


1、應急啓動電源輸入電壓VIN範圍:12V電池電壓的瞬變範圍決定了電源轉換IC的輸入電壓範圍
典型的汽车电瓶电池电压范围为9v至16v,发动机关闭时,汽车电瓶电池的标称电压为12V;发动机工作时,电池电压在14.4v左右。但是,不同条件下,瞬态电压也可能达到士100V。IS07637-1行业标准定义了汽车电池的电压波动范围。除了ISO7637-1,还有一些针对燃气发动机定义的电池工作范围和环境。大多数新的规范是由不同的汽車應急啓動電源厂商提出的,不一定遵循行业标准。但是,任何新标准只要是涉及到汽车安全都要求系统具有过压和欠压、防反冲保护。
2、應急啓動電源的散熱考慮:散熱需要根據DC-DC轉換器的最低效率進行設計空氣流通較差甚至沒有空氣流通的應用場合,如果環境溫度較高(〉30℃),外殼存在熱源C1W),設備會迅速發熱85℃)。例如,大多數音頻放大器需要安裝在散熱片上,並需要提供良好的空氣流通條件以耗散熱量。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。如果不使用散熱片,封裝上的裸焊盤的散熱能力限制在2W至3W(85癈)。隨著環境溫度升高,散熱能力會明顯降低。
將電池電壓轉換成低壓(例如:3.3V)輸出時,線性穩壓器將損耗75%的輸入功率,效率極低。爲了提供1w的輸出功率,將會有3W的功率作爲熱量消耗掉。受環境溫度和管殼/結熱阻的限制,將會明顯降低1w最大輸出功率。對于大多數高壓DC-DC轉換器,輸出電流在150mA至200mA範圍時,LDO能夠提供較高的性價比。
將電池電壓轉換成低壓(例如:3.3V),功率達到3W時,需要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。這也正是汽車電源制造商通常選用開關電源方案,而排斥基于LD0的傳統架構的原因。
3、應急啓動電源靜態工作電流(IQ)及關斷電流(ISD)
隨著汽車中電子控制單元(ECU)數量的快速增長,從汽車電池消耗的總電流也不斷增長。即使當發動機關閉並且電池電量耗盡時,有些ECU單元仍然保持工作。
爲了保證靜態工作電流IQ在可控範圍內,大多數OEM廠商開始對每個ECU的IQ加以限制。例如歐盟提出的要求是:100uA/ECU。絕大多數歐盟汽車標准規定ECU的IQ典型值低于100uA。始終保持工作狀態的器件,例如:CAN收發器、實時時鍾和微控制器的電流損耗是ECUIQ的主要考慮因素,電源設計需要考慮最小IQ預算。
4、成本控制:應急啓動電源OEM廠商對于成本和規格的折中是影響電源材料清單的重要因素對于大批量生産的産品,成本是設計中需要考慮的重要因素。PCB類型、散熱能力、允許選擇的封裝及其它設計約束條件實際受限于特定項目的預算。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。
項目預算還會導致另一制約條件,用戶能夠接受更高成本的ECU,但不會花費時間和金錢用于改造傳統的電源設計。對于一些成本很高的新的開發平台,設計人員只是簡單地對未經優化的傳統電源設計進行一些簡單修整。
5、位置/布局:在應急啓動電源設計中PCB和元件布局會限制電源的整體性能結構設計、電路板布局、噪聲靈敏度、多層板的互連問題以及其它布板限制都會制約高芯片集成電源的設計。而利用負載點電源産生所有必要的電源也會導致高成本,將衆多元件集于單一芯片並不理想。電源設計人員需要根據具體的項目需求平衡整體的系統性能、機械限制和成本。
6、應急啓動電源的電磁輻射
随时间变化的电场会产生电磁辐射,辐射强度取决于场的频率和幅度,一个工作电路所产生的电磁干扰会直接影响另一电路。例如,无线电频道的干扰可能导致安全气囊的误动作,为了避免这些负面影响,汽車應急啓動電源厂商针对ECU单元制定了最大电磁辐射限制。
爲保持電磁輻射(EMI)在受控範圍內,DC-DC轉換器的類型、拓撲結構、外圍元件選擇、電路板布局及屏蔽都非常重要。經過多年的積累,電源IC設計者研究出了各種限制EMI的技術。外部時鍾同步、高于AM調制頻段的工作頻率、內置MOSFET、軟開關技術、擴頻技術等都是昂佳科技得近年推出的EMI抑制方案。
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