自上世紀80年代,HUD開始從飛機嫁接于汽車,但HUD真正受到世人矚目還是在虛擬顯示概念被廣泛了解的今天。谷歌眼鏡激起了對增強現實的無限遐想,HUD可謂是“屬于汽車的智能眼鏡”。應用于汽車的HUD要求所產生的投影畫面呈現在道路上,而非聚焦于車內或者擋風玻璃上,通過這樣的設計,免除了人眼的焦距調整。設計初期,應用HUD的驅動力是駕駛的安全性,使得駕駛員在駕駛過程中無需將視線轉移到儀表盤或者中控上,因此,HUD所投影的信息主要是汽車的行駛狀況指標,比如儀表盤上所顯示的車速、油量等信息;進一步,設計人員希望通過HUD實現智能駕駛的目標,賦予其更多的功能,包括導航、短信、電話、郵件等,甚至加入簡單的互動,讓汽車成為類似智能手機的移動終端。隨著其功能以及結構的多樣性,產品的EMC問題也變得尤為突出。
EMI主要包括傳導和輻射兩部分,如上圖所示的HUD電路架構,我們已經把與傳導、輻射相關的EMI風險電路全部列出。接下來我們將針對不同電路將會導致的EMI問題以及解決對策做詳細說明。
1.傳導低頻段發射超標
該頻率段主要有DC-DC電路的開關頻率造成,一般集中在幾百K到2M之間,能量較大,以差模的形式存在。針對此干擾需要在DC-DC輸入端做低頻差模濾波,例如π型濾波等,此措施對輻射測試中150K-30M的拉桿天線測試同樣有效。
2.傳導高頻段發射超標
該頻率段主要以共模干擾為主,而且隨著車廠對收音頻段的指標要求越來越嚴格,單純的從源頭降低干擾很難滿足CLASS5(18db)的要求,因此在設計中需要在傳播路徑上預留對應的電路(如共模濾波)來滿足高等級要求。
3.屏時鐘造成的輻射發射超標
針對以上屏時鐘引起的輻射超標,時鐘擴頻技術提供了一種性價比非常好的方案。時鐘擴頻技術通過對尖峰時鐘進行調制處理,使其從一個窄帶時鐘變為一個具有邊帶諧波的頻譜,將尖峰能量分散到展頻區域的多個頻率段,從而達到降低尖峰能量,抑制EMI的效果,有點復雜,直接看下圖!
通過使用展頻技術順利通過了平均值只有2db的超低限值要求。
4.馬達造成的傳導輻射發射超標
馬達干擾有一大特性就是峰值會很高而平均值很低,工程師在整改過程中可以根據此特性對干擾進行簡單定位和排除。當鎖定問題點后我們可以使用幾個電感器,電容器作為元件組合來實現許多復雜的濾波器,但是也可以用一個BDL濾波器來實現更簡單,更便宜,更有效的解決方案。
5.CAN電路造成的傳導輻射發射超標
CAN電路雖然自身干擾不是很大,但它作為耦合途徑會把整機上的干擾發射出去,因此CAN電路也需要在端口做共模濾波處理。
THE END
以上就是針對HUD的一些EMI共性問題做的整改對策供大家參考。
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原文標題:HUD抬頭顯示EMI解決方案
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