適用于不同車系的車載導(dǎo)航儀電源插座分析

李小鵬 方杰 鄭以勒 鄭德裕

摘要：現(xiàn)階段汽車已經(jīng)成為了日常生活中一種常用設(shè)備，尤其是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，車載導(dǎo)航設(shè)備已經(jīng)成為現(xiàn)實。本文主要介紹了一種適用于不同車系的車載導(dǎo)航儀電源插座設(shè)計，便于車載導(dǎo)航儀能夠在不同車系汽車上得到應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：汽車;車載導(dǎo)航儀;電源插座;外圍電路

引言：我國經(jīng)濟發(fā)展，帶動人們生活水平的提高，目前，汽車市場高速增長，并且相應(yīng)的車載設(shè)備市場規(guī)模逐年攀升。在日常生活中，車載導(dǎo)航儀已經(jīng)成為了重要的汽車配套設(shè)備，研發(fā)一種適用于不同車系的導(dǎo)航儀電源插座，能夠更好地提升車載導(dǎo)航儀的銷售業(yè)績，提高自身經(jīng)濟效益。

1車載導(dǎo)航儀電源部分設(shè)計概述

車載導(dǎo)航儀的電源設(shè)計是整體系統(tǒng)的重要工作，不僅關(guān)系到車載導(dǎo)航系統(tǒng)能否順利使用，還對車載導(dǎo)航儀的應(yīng)用場景有著較大的影響。因此，在研發(fā)工作中，需要技術(shù)人員對于車載導(dǎo)航儀的不同功能進行明確，旨在降低功耗，提高設(shè)備的抗干擾能力?，F(xiàn)階段技術(shù)人員在車載導(dǎo)航儀設(shè)備使用中，需要使用在不同車系汽車上，因此，在研發(fā)車載導(dǎo)航儀電源部分時，需要技術(shù)人員盡可能使用通用設(shè)計，重視對電源插座的研發(fā)，從而適用于不同車系的車輛。

在設(shè)計過程中，需要工作人員對于車載導(dǎo)航儀兩種常見的問題提高重視，這兩種問題分別是：直流電壓幅度與電源在滿載環(huán)境下的紋波電壓峰值。工作人員在研發(fā)適用于不同車系的車載導(dǎo)航設(shè)備時，需要技術(shù)人員提高重視，采取有效的設(shè)計，降低這兩個問題對于車載導(dǎo)航儀的影響，從而延長導(dǎo)航儀的使用壽命。

設(shè)計人員在處理直流電壓幅度問題時，可以使用一些通用規(guī)格的電源輸出，從而降低直流電壓幅度對于車載導(dǎo)航儀的影響。至于第二個問題，需要技術(shù)人員最大程度上減小滿載情況下紋波電壓峰值對于整體系統(tǒng)的影響。在目前工作中，通常需要技術(shù)人員提高器件的質(zhì)量，并且使用一些電源低功耗模塊設(shè)計，便于導(dǎo)航儀設(shè)備能夠在不同車系車輛中得到使用，通過電源插座，能夠從車輛中獲取電能，維持車載導(dǎo)航儀設(shè)備正常運轉(zhuǎn)。

2適用于不同車系的電源插座設(shè)計

2.1電源輸出方式選擇

通常情況下，車載導(dǎo)航設(shè)備的功率約為20W，因此，在電源插座設(shè)計階段，需要保持最少30W以上的輸出，從而保障車載導(dǎo)航設(shè)備能夠在日常使用中發(fā)揮自身重要作用。在車輛供電過程中，由于系統(tǒng)功率需要達到30W以上，如果設(shè)計人員使用ACC輸出，會造成設(shè)備運行狀態(tài)受到較大的影響，因此，設(shè)計人員需要選擇VCC作為電源輸出的主要方式[1]。

目前，在車輛行駛過程中，車載導(dǎo)航設(shè)備應(yīng)該自動識別汽車的運行狀態(tài)，在車輛運行階段，通過VCC電源供電，保持導(dǎo)航設(shè)備正常使用，如果車輛停止前進，需要該設(shè)備立即停止，避免車載導(dǎo)航設(shè)備連接車輛蓄電池，造成蓄電池電量耗盡，影響車輛的正常使用。由于不同車系的蓄電池電壓通常為12V，而車載導(dǎo)航儀的設(shè)備運行電壓為5V或者3.3V，因此在日常工作中，設(shè)計人員在電源插座設(shè)計階段需要使用電壓調(diào)節(jié)器，便于電源插座能夠適用于不同車系。

2.2DC-DC電源模塊簡介

現(xiàn)階段車載導(dǎo)航設(shè)備使用過程中，需要通過電源插座與車輛電力供應(yīng)系統(tǒng)之間有效連接，從電力系統(tǒng)中獲取電能，保持設(shè)備的正常使用。當前設(shè)計人員需要提高重視，選擇合適的電路設(shè)計，便于車載導(dǎo)航設(shè)備能夠適用于不同車系車輛。在汽車供電中，設(shè)計人員需要對車輛供電方式進行分析，從而選擇合適的電路設(shè)計，降低能耗，并且有效減少電力故障對于車載導(dǎo)航儀的影響。在電源插座設(shè)計中，需要使用線性串聯(lián)型穩(wěn)壓電源，從而降低外界環(huán)境的影響，保持電力設(shè)備能夠保持正常運轉(zhuǎn)。

DC-DC電源模塊是一種較為常見的電源模塊，需要設(shè)計人員使用78XX系列、79XX系列穩(wěn)壓芯片，對線路電壓進行調(diào)整，便于電源插座從汽車電力系統(tǒng)中接入符合需求的電能，保障設(shè)備供電。設(shè)計人員在調(diào)節(jié)輸出電壓時，可以使用PWM的方式，通過脈沖調(diào)整占空比的形式來調(diào)節(jié)電壓，或者設(shè)計人員可以使用PFM的方式，通過改變開關(guān)工作頻率的方式，改變占空比來間接調(diào)整電壓，同時，設(shè)計人員可以使用這兩種方式的混合模式，來調(diào)節(jié)線路的電壓，確保電源插座能夠從車輛電力系統(tǒng)中獲取符合車載導(dǎo)航儀正常使用的電能。

2.3輸出電壓調(diào)節(jié)

在電源插座設(shè)計中，由于車輛電力系統(tǒng)中的電源通常使用車載蓄電池，在日常工作中，由于蓄電池的性能較好，產(chǎn)生的紋波系數(shù)較低，在一定程度上，車載導(dǎo)航設(shè)備電源插座設(shè)計不需要考慮較強的抗干擾能力。在電源插座設(shè)計階段，需要實際人員使用LM1117系列穩(wěn)壓電源模塊，對于現(xiàn)階段電路的電壓進行調(diào)整。同時該模塊的使用，能夠具有較強的調(diào)節(jié)特性，能夠適應(yīng)不同車系的電壓輸出變化，從而提高設(shè)備能力，在不同車系中能夠發(fā)揮導(dǎo)航設(shè)備的重要作用，為司機提供引導(dǎo)[2]。

2.4外圍電路原理設(shè)計

在該電源插座設(shè)計中，需要技術(shù)人員提高自身工作質(zhì)量，盡可能減低開關(guān)電源產(chǎn)生的紋波，從而提高電力供應(yīng)質(zhì)量，保障車載導(dǎo)航儀設(shè)備能夠正常使用。目前，設(shè)計人員重視外圍電路的設(shè)計，為車載導(dǎo)航儀器提供TTL斷電能力，避免汽車在停止狀態(tài)，車載導(dǎo)航設(shè)備通過VCC電源供電，從車載蓄電池中獲取電能，造成蓄電池電能大幅度損耗，嚴重時候會影響到汽車的正常啟動。

在外圍電路設(shè)計中，需要使用一個三級管作為開關(guān)，來判斷車輛是否處于啟動狀態(tài)，如果車輛處于啟動狀態(tài)，三級管導(dǎo)通，PWR_ACC#變化為低電平，整體設(shè)備喚醒，為車載導(dǎo)航儀提供電力，保持車載設(shè)備的正常使用。如果車輛處于停止狀態(tài)，會造成設(shè)備中斷，僅僅保持車載設(shè)備待機狀態(tài)。在設(shè)備使用階段，由于內(nèi)部單片機會每隔3s對電力線路進行查詢，從而及時判斷車輛的運行狀態(tài)，避免車輛停止時，車載導(dǎo)航儀繼續(xù)獲取電力，造成車載存在一定的安全隱患。

結(jié)論：現(xiàn)階段車載導(dǎo)航儀電源插座設(shè)計中，需要技術(shù)人員提高重視，對于車載設(shè)備常見的兩種影響因素進行針對性設(shè)計，提高整體設(shè)備的性能。設(shè)計人員在整體方案確定中，需要選擇合適的電源輸出方式，便于電源插座在不同車系使用中，能夠為車載導(dǎo)航設(shè)備提供穩(wěn)定的供電。

參考文獻：

[1]殷賢華，王強，姜燕.智能車載導(dǎo)航與防盜系統(tǒng)設(shè)計[J].儀表技術(shù)與傳感器，2018（02）：89-92.

[2]張映紅，梁展鴻.基于Labview的車載導(dǎo)航儀電源管理自動化測試系統(tǒng)[J].電子制作，2018（15）：90.