[发明专利]搭载于车载系统的电磁兼容设计方法

权利要求书

1.一种搭载于车载系统的电磁兼容设计方法，其特征在于：包括电源管理模块设计、信号采集电路模块设计、线路板布局设计、滤波设计和地线处理；信号采集电路模块包括车辆ACC信号采集电路、CAN总线采集电路和K线采集电路；线路板布局考虑减少GPS模块、GPRS模块等的射频干扰和电源环路辐射干扰问题；滤波设计消除导线上的干扰信号；地线处理包括PCB设计中设置单独的地层、信号地和电源地隔离；电源管理模块用于给车载终端的其他模块供电，电源管理模块包括高电压保护电路、低电压保护电路和备用电池充电电路，车辆电瓶过来的电压经过高电压保护电路、低电压保护电路输入到开关稳压电源芯片，可实现输入电压40V的高电压保护和8V的低压保护功能；所述备用电池充电电路用于备用电池充电。

2.根据权利要求1所述的搭载于车载系统的电磁兼容设计方法，其特征在于，所述的电源管理模块设计，包括如下步骤： 

1）选用支持宽输入范围4V-60V的开关稳压电源芯片；车载终端的电源管理模块用于给其他模块供电，因为车辆上的电瓶电压一般是12V或者是24V，所以电源输入的电压值一般设计为9V-36V的宽电压范围； 

2）在车辆电源信号输入到开关稳压电源芯片的CAP采样输入引脚之前，增加共模电感、保险丝、瞬变电压二极管TVS、三极管、场效应管以及配备的阻容件等元器件组成高压保护电路，从而实现瞬变和浪涌的抗扰度，电源管理模块还设有低电压保护电路，当车辆电平电压值过低时，自动切断与车辆电瓶的连接；

3）选择实现5V到3.3V的电压转换的电源稳压芯片，所述电源稳压芯片采用特瑞仕线性电源稳压芯片XC62FP3302PR，车载终端的GPS模块、GPRS模块、CAN模块等供电电压为3.3V；

4）增加备用电池充电电路，在车辆总闸关闭或者被恶意破坏的时候给车载终端供电，在车辆总闸打开的时候取车辆电瓶的电进行充电；所述备用电池充电电路的充电芯片采用PT6112芯片，实现锂电池充电过程中的过充保护、过流保护以及短路保护。

3.根据权利要求2所述的搭载于车载系统的电磁兼容设计方法，其特征在于，步骤1）中所述的开关稳压电源芯片采用凌特LTC3824型开关稳压电源芯片，其输出的电压值为5V。

4.根据权利要求2所述的搭载于车载系统的电磁兼容设计方法，其特征在于，步骤2）中所述的电压值过低时电压值低于8V。

5.根据权利要求1所述的搭载于车载系统的电磁兼容设计方法，其特征在于，所述的信号采集电路模块设计包括如下步骤：

1）所述车辆ACC信号采集电路采用光耦实现信号隔离，防止信号被干扰，通过中央处理器的通用输入/输出接口GPIO的高低电平变化判断车辆ACC的开关状态；如果车辆上没有找到ACC-信号，则在PCBA板上的R5位置焊接0欧姆电阻实现与地之间短接；

2）所述CAN总线采集电路采用ADM3053或CTM8251AT模块，实现控制器局域网络(CAN)物理层收发，与车辆CAN总线接口对接；

3）K线采集电路采用AL9637D芯片，实现串口到K线电平的转换，方便与车辆K线对接；

4）RS232信号采集电路采用MAX3232E芯片，实现TTL串口电平到RS232电平的转换，与车辆RS232接口对接。

6.根据权利要求5所述的搭载于车载系统的电磁兼容设计方法，其特征在于，步骤1）中所述光耦采用TLP181型光耦。

7.根据权利要求1所述的搭载于车载系统的电磁兼容设计方法，其特征在于，所述线路板布局远离车载终端内置的GPRS模块和GPS模块，因为车载终端内置的GPRS模块和GPS模块的射频干扰大，通过合理布局元器件位置，保证尽可能减小环路面积来实现减小电源环路干扰的目的。

8.根据权利要求1所述的搭载于车载系统的电磁兼容设计方法，其特征在于，所述滤波、静电防护，通过在每个集成电路芯片的电源和地之间增加一个0.1uF的电容，可使得供电电源比较平稳，减少振荡；在电路设计中，去耦和旁路都可以看作滤波。

9.根据权利要求1所述的搭载于车载系统的电磁兼容设计方法，其特征在于，所述SIM卡座静电防护电路采用四个静电抑制器实现对SIM卡的保护。

10.根据权利要求1所述的搭载于车载系统的电磁兼容设计方法，其特征在于，所述地线处理为线路板设计采用四层结构，单独设置一个地层和一个电源层，并对信号地和电源地做有效的隔离，降低串入信号中的干扰。