自上世纪80年代,HUD开始从飞机嫁接于汽车,但HUD真正受到世人瞩目还是在虚拟显示概念被广泛了解的今天。谷歌眼镜激起了对增强现实的无限遐想,HUD可谓是“属于汽车的智能眼镜”。应用于汽车的HUD要求所产生的投影画面呈现在道路上,而非聚焦于车内或者挡风玻璃上,通过这样的设计,免除了人眼的焦距调整。设计初期,应用HUD的驱动力是驾驶的安全性,使得驾驶员在驾驶过程中无需将视线转移到仪表盘或者中控上,因此,HUD所投影的信息主要是汽车的行驶状况指标,比如仪表盘上所显示的车速、油量等信息;进一步,设计人员希望通过HUD实现智能驾驶的目标,赋予其更多的功能,包括导航、短信、电话、邮件等,甚至加入简单的互动,让汽车成为类似智能手机的移动终端。随着其功能以及结构的多样性,产品的EMC问题也变得尤为突出。
EMI主要包括传导和辐射两部分,如上图所示的HUD电路架构,我们已经把与传导、辐射相关的EMI风险电路全部列出。接下来我们将针对不同电路将会导致的EMI问题以及解决对策做详细说明。
1.传导低频段发射超标
该频率段主要有DC-DC电路的开关频率造成,一般集中在几百K到2M之间,能量较大,以差模的形式存在。针对此干扰需要在DC-DC输入端做低频差模滤波,例如π型滤波等,此措施对辐射测试中150K-30M的拉杆天线测试同样有效。
2.传导高频段发射超标
该频率段主要以共模干扰为主,而且随着车厂对收音频段的指标要求越来越严格,单纯的从源头降低干扰很难满足CLASS5(18db)的要求,因此在设计中需要在传播路径上预留对应的电路(如共模滤波)来满足高等级要求。
3.屏时钟造成的辐射发射超标
针对以上屏时钟引起的辐射超标,时钟扩频技术提供了一种性价比非常好的方案。时钟扩频技术通过对尖峰时钟进行调制处理,使其从一个窄带时钟变为一个具有边带谐波的频谱,将尖峰能量分散到展频区域的多个频率段,从而达到降低尖峰能量,抑制EMI的效果,有点复杂,直接看下图!
通过使用展频技术顺利通过了平均值只有2db的超低限值要求。
4.马达造成的传导辐射发射超标
马达干扰有一大特性就是峰值会很高而平均值很低,工程师在整改过程中可以根据此特性对干扰进行简单定位和排除。当锁定问题点后我们可以使用几个电感器,电容器作为元件组合来实现许多复杂的滤波器,但是也可以用一个BDL滤波器来实现更简单,更便宜,更有效的解决方案。
5.CAN电路造成的传导辐射发射超标
CAN电路虽然自身干扰不是很大,但它作为耦合途径会把整机上的干扰发射出去,因此CAN电路也需要在端口做共模滤波处理。
THE END
以上就是针对HUD的一些EMI共性问题做的整改对策供大家参考。
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