如何计算电路极值和电路统计分析

这里介绍一下汽车电源的处理,我们知道     电池   出来的电压一 般我们为12V,其正常范围为9~16V,因为采样精度的问题,甚至在7~18V我们都要正常工作,因此我们需要转换电压,一般     单片机   都是5V工作的(电 压可能更低)。

 如何计算电路极值和电路统计分析_设计制作_模拟技术

C1和C2

这两个     电容   主要是静电电容,考虑的电容     击穿   可能导致     短路   ,因此两个电容的设计提高了可靠性。选值为1~47nF,额定电压100V以上。这里通过系统的要求(等级不一样)选取不同的电容,实验结果可得。

ESD电容问题

谈谈模块的的引脚布置和ESD问题

补充一点的是两个电容在     PCB板   上要垂直放置,因为ESD电容贴近引脚,所以板的切     应力   容易导致电容短路(     MLCC       弯曲   会短路)

 如何计算电路极值和电路统计分析_设计制作_模拟技术

 Rvd1,Rvd2,C3

电 压采样的问题:这里的问题在前面也谈过,由于受     电阻   误差,AD口漏     电流   ,AD的采样误差,AD的参考电压等因素的影响,会产生误差。这里采样的精度大概为 8%左右。因此不能采样     二极管   后的电压,虽然这样做会导致负电压会进入AD口(电源反压实验的时候),如果采样电压在二极管后,二极管的管压降随温度,通 过电流有关,还存在自身的分散性,因此精度会进一步的降低。

Rvd1和Rvd2取值是有限制的,因为clamped的电流是有限的,所以需要确认两个电阻的取值。

C3为采样滤波电容,防止电源的频繁变化,一般设计为10nF。

简介如何计算     电路   极值和电路统计分析:

    Rs    

是 电阻一般的范围为0~22欧,它的主要作用是分担     TVS   或者MOV的负荷。但是它不能取大,要根据实际电流来设计,因为它会造成一个压降I×Rs。我们知 道ISO7637里面的脉冲5是Load Dump跑负载的能量主要是通过Rs和T1吸收的。而我们在电压很低的时候还要检测电压情况,因此如果Rs取得太大,则不能在低压的时候保证系统工 作,Rs取太小则无法分担T1负荷作用。它同时要确认散热是否负荷。

电阻的散热

 T1

这里可以使用MOV和TVS,这个需要专门写博文来比较两个优劣和一些注意事项,先空缺后补上。

 D1

是防反接二极管,关于电源的防反接我以前写过一文,可以参考。D1的选择主要根据整个5V系统的电流,一般使用S1G二极管。

电源反接讨论

二极管发热1

二极管发热2

L1和Cf1:

主要作用     EMC   上使用,防止电流变化太大,可不用。

 Cf2

Bulk电容,其作用有点像小电池,这个具体的计算和讨论已经在博文讨论过。一般值在100uF~330uF之间,可用几个并联。

电源掉电

 Cf3

为高频滤波电容,主要滤除高频信号,如Pulse3a,3b之类的脉冲。一般取值在1~47nf之间。

 注意几个问题:

    LDO   以前不能使用     钽电容   。慎重使用钽电容

具体设计需要参考实验要求ISO7637,脉冲等级和静电的等级,还有需要考虑的是后面5V系统的电流。汽车EMC标准分类

需要验算以上的发热情况,电容需要考虑电压应力比例情况。

一般需要设计电压管理策略。系统电压管理的方法

谈 一下我的感受:设计模块的一个Block,需要涉及的知识点很琐碎的,不可能在一个博文内面面俱到的讲清楚,因此我的感觉是多积累,把每个小点搞清楚了, 设计block的时候就知道需要注意哪些问题了。设计好了block,整个模块就出来了。以上涉及的都是硬件和部分系统策略,软件开发不熟悉不做发言。

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