汽車解決方案必須滿足對電磁能力 (EMC) 的嚴(yán)格要求，這從根本上是一個系統(tǒng)集成問題。隨著 ECU 和線束的數(shù)量和復(fù)雜性的增加，問題只會變得更糟。挑戰(zhàn)不是電子產(chǎn)品的增加，而是 OEM 上市時間需要更短的最終產(chǎn)品驗(yàn)證時間。消費(fèi)電子進(jìn)步的步伐也使硬件冗余變得更加復(fù)雜，并迫使汽車系統(tǒng)更快地遷移以跟上這一步伐。

現(xiàn)代汽車中的電子設(shè)備不斷增多，因而越來越需要采用良好的設(shè)計，以滿足主要的電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)的要求。同時，越來越高的集成度也讓汽車設(shè)計師們急需系統(tǒng)芯片專用集成電路和專用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品解決方案，它們可以替換多個分立元件。本文探討了汽車設(shè)計師所面臨的一些電磁兼容性和集成電路(IC)問題。

現(xiàn)代汽車中的電子設(shè)備在以持續(xù)強(qiáng)勁的勢頭不斷發(fā)展著 — 工程師們?yōu)槠嚨氖孢m、安全、娛樂、動力傳動、發(fā)動機(jī)管理、穩(wěn)定和控制應(yīng)用研制出越來越復(fù)雜的解決方案。而且，先進(jìn)的電子設(shè)備也得到越來越普遍的應(yīng)用。因此，如今甚至是最為普通的汽車也裝配有在幾年前還只專屬于高端汽車的電子設(shè)備。

TI 幫助我們的客戶的方式之一是了解集成過程、管理市場的標(biāo)準(zhǔn)以及我們的組件如何在這個難題中發(fā)揮作用。設(shè)計人員現(xiàn)在驗(yàn)證我們的解決方案的時間更少，需要更多證據(jù)證明電源不會對系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。主要 OEM 有自己的 EMC 標(biāo)準(zhǔn)，并在將業(yè)務(wù)招標(biāo)給 1 級時在 RFI 中使用這些標(biāo)準(zhǔn)。

CISPR 25是國際電工委員會 (IEC) 發(fā)布的汽車 EMC 標(biāo)準(zhǔn)，被許多汽車制造商和 OEM 廣泛采用。在 CISPR 25 中，指定頻段的發(fā)射限值有五級，其中 5 級是最嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。下表顯示了第 3 類和第 5 類中的 CISPR 25 傳導(dǎo)發(fā)射限制。

盡管 OEM 指定了許多標(biāo)準(zhǔn)，但大多數(shù)都基于 CISPR 25，并且共享相同的測試方法，并且在 EMI 限制級別上只有一些變體。

為了在開發(fā)之前對我們的設(shè)備進(jìn)行審查，我們創(chuàng)建了一個 5 類參考設(shè)計以支持最嚴(yán)格的 CISPR 25 規(guī)范。LM26001是一款符合 AECQ 標(biāo)準(zhǔn)的寬輸入電壓、DC/DC 轉(zhuǎn)換器，專為汽車應(yīng)用而開發(fā)，用于開發(fā) PMP9397 EMC參考設(shè)計。

PMP9397參考設(shè)計為儀表板、信息娛樂或車身系統(tǒng)等汽車應(yīng)用提供傳導(dǎo) EMI 優(yōu)化的 3.3W 電源設(shè)計。它使用 LM26001 非同步降壓穩(wěn)壓器產(chǎn)生 3.3V、1A 輸出。4.5V 至 38V 的輸入電壓范圍適用于汽車電池電源。該參考設(shè)計帶有輸入 EMI 濾波器級，用于抑制輸入電源線中的開關(guān)噪聲，并且該板經(jīng)測試符合 CISPR 25 5 類傳導(dǎo)發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)。

PCB板可以在上圖中看到?；?4 層設(shè)計，我們能夠使用符合最嚴(yán)格的 CISPR 25 標(biāo)準(zhǔn)的傳導(dǎo) EMI。有一個輸入傳導(dǎo) EMI 濾波器部分必須在整體解決方案成本中加以考慮，以提供總空間要求和額外成本的實(shí)際指示。

左側(cè)的 EMC 圖來自 150 KHz 至 30 MHz 的頻率掃描，右側(cè)的圖是 30 MHz 至 108 MHz，涵蓋從 AM 波段到 FM 波段的所有主要無線電頻率。紅線代表 CISPR 25 Class 5 標(biāo)準(zhǔn)的平均檢測限值，藍(lán)色跡線是符合標(biāo)準(zhǔn)的平均檢測結(jié)果(低于限值線)。峰值檢測(黃色跡線)也低于相應(yīng)的峰值限制。

該設(shè)計表明我們的技術(shù)非常適合汽車應(yīng)用，除了減少設(shè)計時間和系統(tǒng)集成外，還為工程師提供了 PCB 布局指導(dǎo)的信心。它可用于在開發(fā)之前驗(yàn)證組件選擇，從而節(jié)省時間并消除重新設(shè)計以滿足 OEM 標(biāo)準(zhǔn)并加快上市時間，同時節(jié)省研發(fā)成本。