帶通模式護駕降功耗  ECU實現零開關雜訊供電 - 技術頻道 - 新電子科技雜誌 Micro-electronics


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帶通模式護駕降功耗  ECU實現零開關雜訊供電

文‧David Megaw 發布日期:2020/05/04 關鍵字:汽車電子 ISO ECU TVS MOSFET SOA LDO

為汽車電子系統供電時,不但須要具備高可靠性,因應相對不太穩定的電池電壓具有技術門檻。與車輛電池相連接的電子和機械系統因有差異性,可能導致標稱12V電源出現大幅電壓偏移。事實上,在一定時間段內,12V電源的變化範圍為-14V至+35V,且可能出現+150V至-220V的電壓峰值。其中有些湧浪和瞬變在日常使用中出現,其他則是因為故障或人為錯誤導致。無論起因為何,它們對汽車電子系統造成的損害難以診斷,修復成本也很高昂。

透過總結上個世紀的經驗,汽車製造商對會干擾運作、造成損壞的電子狀況和瞬變進行分類。國際標準組織(ISO)對業界知識進行編譯,並制定出適用於道路車輛的ISO 16750-2和ISO 7367-2規範。汽車電子控制單元(ECU)使用的電源至少應該能夠承受這些狀況,且不造成損壞。至於關鍵系統,則必須保持功能性和容差。這需要電源透過瞬變調節輸出電壓,以保持ECU運作。在理想的情況下,完整的電源解決方案毋需使用保險絲,而可以最大限度地降低功耗,且採用低靜態電流,在不耗盡電池電量的情況下保持支援系統開啟。

在最近的反覆運算中,ISO 7367-2電磁相容規範主要介紹來自相對較高的阻抗源(2Ω至50Ω)的大幅度(>100V)、短時持續(150ns至2ms)瞬變。這些電壓峰值通常可以使用被動元件消除。圖1顯示定義的ISO 7367-2脈衝1,以及增加的330μF旁路電容。電容將尖峰幅度從-150V降低至-16V,完全在反向電池保護電路支援的範圍內。ISO 7367-2脈衝2a、3a和3b的能耗遠低於脈衝1,所需的抑制電容也更少。

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