新能源移動彩電EMC分析

1、前言

在新能源汽車高速（sù）發展的時代背景（jǐng）下，智能化、信息化的（de）需求日益增長（zhǎng），各種車載顯示新技術出現在市場上，其中，車（chē）載電動吸頂屏備受眾多主機廠和消費者關注，電動吸（xī）頂屏融合了先（xiān）進的顯示技術和精準的傳（chuán）動係統，具有智能控製係統，實現大尺寸吸頂屏幕的翻轉及收縮；精準的位置控（kòng）製確保使用的安全性與可靠性；提升了車內空（kōng）間的利用率和視覺美（měi）感等特點，吸頂屏為乘（chéng）客提供（gòng）便捷的信息瀏覽和（hé）娛樂體驗和提（tí）升了車（chē）輛的豪華感和智能化水平，成為了新能（néng）源汽車（chē）市場競爭中的一大亮點，引（）領著未來乘用車內飾設計的（de）新趨勢。

2、工作原理及簡單架構

圖 1  吸頂屏簡單架構

電動吸頂屏分為三個大模塊，主機端由SOC把視頻信號傳輸給串（chuàn）行器，串行器通過LVDS信號傳輸給屏端，屏端的解串器再把信號給（gěi）到屏端的解碼芯片，再進行推（tuī）屏顯示。對於翻轉（zhuǎn）支架這（zhè）邊用戶通過按鈕或者遙控（kòng）去控（kòng）製合適的翻轉角度，主機收到適當的信號後通過CAN信號（hào）給翻轉支架的（de）MCU信號，MCU再去控（kòng）製電機的轉動（dòng）角度，這裏電機會通過霍爾感應器反饋信號回來確定電機（jī）的轉（zhuǎn）動角度。整體過程中每個（gè）模塊都是獨立在（zài）工作的，但是信號的發（fā）起者是在主機端。

3、量產車廠

圖 2吸頂屏量產車型

國內新能源車（chē）廠應用比較早的是（shì）理想，理想車型主要（yào）SUV（大（dà）五座，六座，七座）為主，主（zhǔ）打一個冰箱彩電（diàn）大沙（shā）發，陸續後麵（miàn）其他車廠也慢慢有應用，也是市場的一個發（fā）展方向，對於（yú）跑長途時後麵可以有一定的娛樂空間，旅途不會太乏味。

4、EMC注意方向

圖 3翻轉支架架構框圖

上圖是翻轉支架的控製板，整體的架構比較簡單，主要的模塊有DCDC電源模塊、電機驅動模塊、CAN模塊、MCU模塊（MCU+傳感器信號），那麽對於EMC來說可以按各個模塊去分析，DCDC電源模塊主要是在開關電源DU/DT噪聲問題（tí），對於Layout的（de）要（yào）求比較高，盡（jìn）量減小電源的（de）輸入輸出的噪聲環路，要更好的減小（xiǎo）噪聲環路，濾波電容的選型組合和擺放的位置也比較關鍵，除了在Layout方麵優化外，整個接（jiē）口的防護和濾波也比較關鍵，正常會采用（yòng）TVS+共模+差模去設計。電機驅動主要關注的是電機的噪（zào）聲問題，其中（zhōng）在測試過程中電機不是一直（zhí）轉動的，而是正反轉不斷的切換（huàn）的，再加上（shàng）帶（dài）上結構件的重力，電流可以（yǐ）達到2-3安的（de）電流，所以當電機（jī）部分的（de）噪（zào）聲（shēng）濾波沒有做好設計，那麽這個噪聲也很容易超標，主要體現在1.4GHz左右的限值，那麽對於（yú）電機的噪聲濾波設計，我司有專（zhuān）門針對電機噪聲的方案設計（jì）。

當然除了（le）這些（xiē）EMI的噪聲考慮外，重點關注的是（shì）EMS的問題，這裏主要關（guān）注的點是傳感器的信號，例如手持、BCI和RF。這幾個測試對於整改來說難度會比（bǐ）較偏大（dà），但（dàn）是萬事（shì）不離其（qí）宗（zōng），源頭才是整改的關鍵所在。

圖（tú） 4 顯示屏（píng）的簡單架構

如圖所示是顯示屏的（de）簡（jiǎn）單架構，現在由於單個芯片的功能比較強大了，所以顯示屏的架構（gòu）也變得（dé）越來越簡單，架構簡單對於EMC工程師來說是一件（jiàn）很好的事情，不用去分析和排查太多模塊，電（diàn）路也簡單了許多，省去了（le）很多無用功。廢話不多說，直接來看這個屏的架構，一部分是電源部分，電源部分的設計也可以（yǐ）采用以上的設計方案，因為大部分的電源開關頻（pín）率都比較相近，所以（yǐ）稍微（wēi）優化一些濾波電容的參數即可，但是大方向還是一樣（yàng）的。這裏的解串器是比（bǐ）較關鍵的，市麵上見得比較（jiào）多的（de）是美信的方案，串行器正常會外掛一個25MHz的晶振，有（yǒu）一些方案（àn）是沒有的，為什麽會說到這個晶（jīng）振，因為很多客戶反饋在測試輻射高頻時經常會出（chū）現時鍾的超標，但是（shì）拔了（le）視頻信號（hào）接口就沒有這個時鍾（zhōng）了，所以很容易（yì）誤解該噪聲是在（zài）顯示屏端的，實則不然是車機端的問題點。對於類似的時鍾倍頻超標問題，最（）優的方案是在源頭處理，那麽源頭處理方案大概有這幾種，通過展頻技術將基頻按一定的比例去抖動，有軟（ruǎn）件展頻和硬件展頻（展（zhǎn）頻晶振或展頻IC），降低驅動電壓等（děng）。

5、總結

總的來說，對於解決EMC的問題，隻有找到源頭才是（shì）找到解決方案的關鍵點，當然源頭的鎖定除了做減法方式去一一排查，也要（yào）對機器（qì）的架構和原理了解（jiě）的比較清楚，本（běn）期（qī）主要講的是翻轉屏的，但是重（chóng）點突出的是這兩年應（yīng）用比較多的串行解串器設（shè）計。除了翻轉屏，POC攝像（xiàng）頭或者（zhě）中控屏這些產品都有應用（yòng）的這樣的設計，所以出（chū）現的問（wèn）題都是類似的。