[發(fā)明專利]搭載于車載系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310731701.8
• 申請日: 2013-12-27
• 公開（公告）號: CN103692984A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳瓊;陳智也;薛揚(yáng);陳進(jìn)
• 申請（專利權(quán)）人: 天澤信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司
• 主分類號: B60R16/02
• 分類號: B60R16/02;H02H3/20;H02H3/24
• 代理公司: 南京君陶專利商標(biāo)代理有限公司 32215
• 代理人: 奚勝元

1.一種搭載于車載系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計方法，其特征在于：包括電源管理模塊設(shè)計、信號采集電路模塊設(shè)計、線路板布局設(shè)計、濾波設(shè)計和地線處理；信號采集電路模塊包括車輛ACC信號采集電路、CAN總線采集電路和K線采集電路；線路板布局考慮減少GPS模塊、GPRS模塊等的射頻干擾和電源環(huán)路輻射干擾問題；濾波設(shè)計消除導(dǎo)線上的干擾信號；地線處理包括PCB設(shè)計中設(shè)置單獨的地層、信號地和電源地隔離；電源管理模塊用于給車載終端的其他模塊供電，電源管理模塊包括高電壓保護(hù)電路、低電壓保護(hù)電路和備用電池充電電路，車輛電瓶過來的電壓經(jīng)過高電壓保護(hù)電路、低電壓保護(hù)電路輸入到開關(guān)穩(wěn)壓電源芯片，可實現(xiàn)輸入電壓40V的高電壓保護(hù)和8V的低壓保護(hù)功能；所述備用電池充電電路用于備用電池充電。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搭載于車載系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計方法，其特征在于，所述的電源管理模塊設(shè)計，包括如下步驟：?

1）選用支持寬輸入范圍4V-60V的開關(guān)穩(wěn)壓電源芯片；車載終端的電源管理模塊用于給其他模塊供電，因為車輛上的電瓶電壓一般是12V或者是24V，所以電源輸入的電壓值一般設(shè)計為9V-36V的寬電壓范圍；?

2）在車輛電源信號輸入到開關(guān)穩(wěn)壓電源芯片的CAP采樣輸入引腳之前，增加共模電感、保險絲、瞬變電壓二極管TVS、三極管、場效應(yīng)管以及配備的阻容件等元器件組成高壓保護(hù)電路，從而實現(xiàn)瞬變和浪涌的抗擾度，電源管理模塊還設(shè)有低電壓保護(hù)電路，當(dāng)車輛電平電壓值過低時，自動切斷與車輛電瓶的連接；

3）選擇實現(xiàn)5V到3.3V的電壓轉(zhuǎn)換的電源穩(wěn)壓芯片，所述電源穩(wěn)壓芯片采用特瑞仕線性電源穩(wěn)壓芯片XC62FP3302PR，車載終端的GPS模塊、GPRS模塊、CAN模塊等供電電壓為3.3V；

4）增加備用電池充電電路，在車輛總閘關(guān)閉或者被惡意破壞的時候給車載終端供電，在車輛總閘打開的時候取車輛電瓶的電進(jìn)行充電；所述備用電池充電電路的充電芯片采用PT6112芯片，實現(xiàn)鋰電池充電過程中的過充保護(hù)、過流保護(hù)以及短路保護(hù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的搭載于車載系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計方法，其特征在于，步驟1）中所述的開關(guān)穩(wěn)壓電源芯片采用凌特LTC3824型開關(guān)穩(wěn)壓電源芯片，其輸出的電壓值為5V。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的搭載于車載系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計方法，其特征在于，步驟2）中所述的電壓值過低時電壓值低于8V。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搭載于車載系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計方法，其特征在于，所述的信號采集電路模塊設(shè)計包括如下步驟：

1）所述車輛ACC信號采集電路采用光耦實現(xiàn)信號隔離，防止信號被干擾，通過中央處理器的通用輸入/輸出接口GPIO的高低電平變化判斷車輛ACC的開關(guān)狀態(tài)；如果車輛上沒有找到ACC-信號，則在PCBA板上的R5位置焊接0歐姆電阻實現(xiàn)與地之間短接；

2）所述CAN總線采集電路采用ADM3053或CTM8251AT模塊，實現(xiàn)控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)物理層收發(fā)，與車輛CAN總線接口對接；

3）K線采集電路采用AL9637D芯片，實現(xiàn)串口到K線電平的轉(zhuǎn)換，方便與車輛K線對接；

4）RS232信號采集電路采用MAX3232E芯片，實現(xiàn)TTL串口電平到RS232電平的轉(zhuǎn)換，與車輛RS232接口對接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的搭載于車載系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計方法，其特征在于，步驟1）中所述光耦采用TLP181型光耦。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搭載于車載系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計方法，其特征在于，所述線路板布局遠(yuǎn)離車載終端內(nèi)置的GPRS模塊和GPS模塊，因為車載終端內(nèi)置的GPRS模塊和GPS模塊的射頻干擾大，通過合理布局元器件位置，保證盡可能減小環(huán)路面積來實現(xiàn)減小電源環(huán)路干擾的目的。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搭載于車載系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計方法，其特征在于，所述濾波、靜電防護(hù)，通過在每個集成電路芯片的電源和地之間增加一個0.1uF的電容，可使得供電電源比較平穩(wěn)，減少振蕩；在電路設(shè)計中，去耦和旁路都可以看作濾波。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搭載于車載系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計方法，其特征在于，所述SIM卡座靜電防護(hù)電路采用四個靜電抑制器實現(xiàn)對SIM卡的保護(hù)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搭載于車載系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計方法，其特征在于，所述地線處理為線路板設(shè)計采用四層結(jié)構(gòu)，單獨設(shè)置一個地層和一個電源層，并對信號地和電源地做有效的隔離，降低串入信號中的干擾。