电源系统在车载中的应用以及设计

刘 松

（广州市毅航互联通信股份有限公司,510630）

电源系统在车载中的应用以及设计

刘 松

（广州市毅航互联通信股份有限公司,510630）

随着我国经济的发展，人文社会的进步。我们对能源的需求量越来越大，节能减排是我们首要任务。因此，在车载系统中电源系统功耗的减少也是我们解决能源问题的一个方法。在车载系统中设计一款稳定、高效、节能的电源系统.通过分析车载终端的功能模块供电系统,提出系统电源组成的设计方案,实现了各个系统电源的合理分配以及节能的目的。

电源系统；车载终端；节能

0 引言

随着我国汽车行业的不断发展，设计出一个良好的、高效的、节能的车载终端系统是我国汽车行业的重要战略之一。作为车载终端系统运行的基础,电源的节能设计已经成为影响车载终端高效性以及节能性的关键。为多媒体车载终端提供稳定、可靠、可管理的供电电源，做出一些电源系统的设计方案，为达到节能减排的目的。

1 电源系统的总体设计

车载终端包括几个必备子系统:处理器、音频、收音机、视频采集、导航块、显示、储存卡等多个系统。另外,有些车载终端还会有蓝牙、WiFi 以及上网系统等.在设计总体的系统电源之前,需要对各个小的系统的供电需求进行分析。通过对每个子系统的分析,设计出总体的电源系统。汽车的车载系统设备在运行时会产生大量电磁干扰,这些干扰的频带很宽,通过传导的方式传播到电源系统内,会影响到电子设备的正常使用。因此,需要采取一些抗干扰措施,防止电源系统由于干扰而导致的不良后果。汽车电瓶输入到车载终端后,经过各种各样的转化过程，再通过各种线路转换输出到各个工作的子系统.也就是车载系统。为了便于总体系统对各个子系统的供电电源进行管理。

2 电源系统的具体设计

2.1抗干扰

汽车上有点火系统、发动机及较多的开关负载,因此汽车电源存在电压跌落等多种干扰,多媒体电源。因此接口电路需要设计相应的抗干扰措施.它应包括包括了防反接电路、防止汽车启动时初出现的瞬间电压不稳等一些问题。如果设备正负极连接正常时,电源才会输入到车载终端系统，如果正负极接反，电源系统将不供电,从而保护了车载终端和汽车的电源系统。

2.2供电系统

经过抗干扰处理后的汽车电源系统，并不能直接给设备里面各个子系统供电,均需要经过相应的转化.一般可以应用两种形式:有一种主要是根据相应设备的反馈调节电流的频率,在电感器运作下,输出稳定电压，最后到达相应的车载设备上。另一种是在其线性区域内运行的晶体管，从应用的输入电压中减去超额的电压,产生经过调节的输出电压，有效率高、输出电流大、静态电流小等优点,缺点是输出纹波较大,电路占用空间较大,对于收音机及设备其他模块会产生干扰。因此要加大对供电系统中存在的一些电能损耗以及影响车载终端的根本原因作出相应的改进。应在车载终端与电源之间创建电流转换器，使得其简单、成本低适用于低压情况下运行,在高压的情况下会导致芯片功耗较大而发生损坏，因此在设计时需要综合考虑到电压、功耗、电路及效率。为了,防止收音机受到干扰,提高收音机性能。电源的调节和控制,根据运行的频率调节相应的输出电压,从而降低系统功耗。

2.3 USB的设计

现在很多汽车主人都会用USB 接口给手机充电,因此需要设计一个充电管保护电路的系统,同时保护设备和充电的手机.另外,车载终端的各个系统,在没有电源芯片能够控制电源时,必须要增加开关，对电流对外设电源进行管理和控制,在不使用时使自动进入关闭的状态，达到省电目的以及保护电源。还有很多的设计理念没有实现，但是我相信最不远的未来我国将实现车载系统中电源的设计达到最理想的状态。

3 电源的工作流程

车载终端外设较多,特别是音响和显示屏耗电较大,因此在长时间停车情况下需要关闭设备电源,降低功耗,防止汽车电瓶被耗尽的危险发生。同时,终端也需要根据管理各个系统的电源，作出合理的解决方案，避免出现危险。电瓶点火和处理器对设备总电源进行联合控制.启动之前,CPU 无法控制系统总电源,此时主要由汽车启动时进行控制,只有在启动才有效时,设备才启动。启动后,CPU 处理器输出控制信号控制系统电源,之后就无需硬件来控制系统总电源。设备在正常工作时会检测信号状态,如果无效的时间间隔大于休眠条件,则CPU 处理器保存完数据后再进入休眠。包括显示屏、触摸屏、GPS定位系统、摄像头等各个外设系统。根据任务执行需要进行开关控制,达到了省电的目的，防治电源系统的损耗。

4 车载终端电源系统的未来发展

在未来的发展中，车载终端电源系统越来来越好，越来越先进，将会朝着利用太阳能发电的方向发展，还有就是利用汽车的尾气的热量进行发电，但是我国利用汽车尾气的热量发电的技术还在萌芽期，所以我们要全力发展该项技术。在太阳能发电技术方面我国相对来说还是比较成熟的，但是在汽车上的应用却很少。因此为了降低电源系统耗能，应当全力发展尾气的热量发电以及太阳能发电。建立一个开创性的发电系统，来节约我国的车载终端电源系统的耗能。将热量发电机和太阳能发电机与传统的发电机结合起来创建新的车载电源系统。灵活的控制其工作的转换，才能有效的利用太阳能和汽车尾气的热量。达到最终的目的。为我国的汽车行业创建新的篇章。

5 结束语

综上所述，科学的、合理的、有效的、节能的车载终端电源那系统在维未来将被广泛使用。因此，本文从车载终端的功能模块分析出发,提出了系统电源设计方案,分析了各个系统电源的电路设计及实现,并设计了一种车载终端电源管理的流程.所设计的电源系统能适用于多种车载环境。并对我国未来车载终端电源系统的发展以及走向进行了简要的概括以及分析。对于车载终端及其他汽车电子产品的电源系统设计，我们要积极努力的做到最好。为我国作出一定的贡献。

[1]宋晓杰，嵌入式系统电源管理架构的研究与实现[D]。重庆：重庆邮电大学，2012.

[2]梁华东，基于IS07637的车载电源系统设计[J]。今日电子，2009（5）：80-81.

[3]黄先进，蒋晓春，叶斌，等。智能化IGBT驱动电路研究[J]电工技术学报，25005,20（4）：89-93.

Application and design of power supply system in vehicle

Liu Song
（Guangzhou Ehangcom Vianet Communications Co .,Ltd, 510630）

With the development of our economy and the progress of human society. Our increasing deman d for energy, energy conservation and emission reduction has become our top priority. Therefore, thi s is a way to solve the energy problem that to reduce the power consumption of automotive power system. Achieve in the vehicle system design a stably, efficiently, energy-saving system.Through the analysis o f power supply system function module of the vehicle terminal, and then design the system power compositio n scheme.Thus realizes each system power supply reasonable distribution as well as the energy conservation goal.

power supply system; vehicle terminal; energy saving