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汽车电子EMC汽车系统ASIC、ASSP和电磁兼容性(EMC)设计

2022-05-25 03:58上一篇:中国科学家发明可在零下70度使用锂电池 |下一篇:没有了

本文摘要:现代汽车中的电子设备大大激增,因而更加必须使用较好的设计,以符合主要的电磁兼容性标准的拒绝。同时,更加低的集成度也让汽车设计师们急需系统芯片专用集成电路和专用标准产品解决方案,它们可以更换多个分立元件。本文探究了汽车设计师所面对的一些电磁兼容性和集成电路(IC)问题。 现代汽车中的电子设备在以持续强大的势头大大发展着工程师们为汽车的舒适度、安全性、娱乐、动力传动、发动机管理、平稳和掌控应用于研制出更加简单的解决方案。 而且,先进设备的电子设备也获得更加广泛的应用于。

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现代汽车中的电子设备大大激增,因而更加必须使用较好的设计,以符合主要的电磁兼容性标准的拒绝。同时,更加低的集成度也让汽车设计师们急需系统芯片专用集成电路和专用标准产品解决方案,它们可以更换多个分立元件。本文探究了汽车设计师所面对的一些电磁兼容性和集成电路(IC)问题。  现代汽车中的电子设备在以持续强大的势头大大发展着工程师们为汽车的舒适度、安全性、娱乐、动力传动、发动机管理、平稳和掌控应用于研制出更加简单的解决方案。

而且,先进设备的电子设备也获得更加广泛的应用于。因此,如今甚至是尤为普通的汽车也组装有在几年前还只专属于高端汽车的电子设备。  在过去,舒适度和方便性等非关键应用于增进了汽车电子应用于的发展。

就像电动窗或中控锁一样,这些电子应用于只是更换了现有的机械系统。最近,汽车电子设备的范围拓展至反对一些关键的应用于,例如发动机优化、主动与被动安全性系统和还包括全球定位系统在内的一些先进设备的信息娱乐系统。  我们目前正在转入汽车电子发展的第三个阶段。在这一阶段,电子设备某种程度起着反对关键功能的起到,而且是掌控这些关键功能不论是获取最重要的驾驶员信息和掌控发动机,还是以防碰撞观测与防治、展开线掌控一动与驾驶员和智能化气候掌控等。

只不过您想象的那样,这些应用于必须成本低、加装简单,并且智能化和稳定性更加低的电子解决方案。  速度和成本因素增进了通用型嵌入式硬件电子平台的问世。

这些平台可获取基本的或少见的硬件功能,并且可通过专门的应用软件自定义获取同一汽车系列中有所不同型号所必须的功能,甚至也可为有所不同的汽车制造商自定义功能。系统芯片(SoC)半导体解决方案将多种功能构建在一个集成电路中,这样可增加组件数量和减少空间拒绝,同时保证长年可靠性,这对于研发顺利的通用型嵌入式电子平台极为重要。

  电磁兼容性  随着汽车电子设备的大大激增和简单电子模块在汽车各个部位的应用于更加普遍,电磁兼容性问题也更加沦为工程师们所面对的设计挑战。其中三个主要问题是:  (a)如何将电磁敏感度降至低于,以使电子设备不不受手机、全球定位系统或信息娱乐设备等其它电子系统的电磁升空的影响。  (b)如何维护电子设备不不受险恶汽车环境的影响,还包括供电系统的瞬变和电源灯和低速电机等大阻抗或电感阻抗时的阻碍。  (c)如何尽量减少可对其它汽车电子电路导致影响的电磁升空。

  而且,随着系统电压的减少、车辆电子设备的激增和更加多高频电子设备导致的频率下降,这些问题也显得更加富挑战性。此外,许多电子模块现在也不会与线性度劣和零点位移大的较低功率廉价传感器展开模块。这些传感器倚赖小信号,电磁干扰对它们的长时间工作将是灾难性的。  兼容性测试、实兼容性测试和标准  这些问题意味著汽车电磁兼容性测试已沦为汽车设计的基本要素。

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兼容性测试已在汽车制造商、他们的供应商和各立法机构间标准化。越晚找到电磁兼容性问题,就就越无以辨识其根本原因,解决方案也有可能将更加受限和便宜。

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因此,在流程的所有阶段皆考虑到电磁兼容性问题是一个基本作法---从集成电路设计和印刷电路板布局到模块加装和最后的汽车布局设计。为了修改这一流程,在模块和集成电路阶段考虑到电磁兼容性问题的预兼容性测试早已标准化。

  设计合乎电磁兼容性拒绝的集成电路和模块  对于集成电路来说,有三种主要的电磁兼容性标准:电磁升空标准-IEC61967:测量150千赫至1千兆赫范围内的电磁辐射和传导性电磁升空电磁敏感度标准-IEC62132:测量150千赫至1千兆赫范围内的电磁抗扰性瞬态标准-ISO7637:道路车辆的传导和耦合导致的电气阻碍。  那么,系统设计师如何保证他们的系统芯片和最后的模块符合以上标准?传统的SPICE模型等此时已毫无用处,因为电磁场与SPICE仿真环境不相容。因为芯片和整个组件的尺寸近大于电磁信号的波长(1千兆赫时波长为30厘米,相比之下小于集成电路尺寸),在集成电路水平,电磁场仅有用于电场创建模型是充足精确的。

值得注意的是,电磁辐射升空和敏感度对于集成电路来说并不是主要问题;而主要问题的是传导升空和对印刷电路板和线束上有效地天线的敏感性。


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