多数汽车的电源架构在设计时都要遵循基本的原则，但不是每个设计师都对这些原则有很透彻的了解。 本文将对汽车电源设计应遵循的基本原则进行一一的讲解，让设计师的基本功更加扎实。 以下是汽车电源架构在设计时需要遵循的六项基本原则。 1、输入电压VIN范围：12V电池电压的瞬变范围决定了电源转换IC的输入电压范围 典型的汽车电池电压范围为9V至16V，发动机关闭时，汽车电池的标称电压为12V； 发动机工作时，电池电压在14.4V左右。但是，不同条件下，瞬态 电压也可能达 到±100V。ISO7637-1行业标准定义了汽车电池的电压波动范围。图1和图2所示 波形即为ISO7637标准给出的部分波形，图中显示了高压汽车电源转换器需要满足的 临界条件。除了ISO7637-1，还有一些针对燃气发动机定义的电池工作范围和环境。 大多数新的规范是由不同的OEM 厂商提出的，不一定遵循行业标准。但是，任何新标 准都要求系统具有过压和欠压保护。 2、散热考虑：散热需要根据DC-DC转换器的较低效率进行设计 空气流通较差甚至没有空 气流通的应用场合，如果环境温度较高(> 30°C)，外壳存 在热源(> 1W)，设备会迅速发热(> 85°C)。例如，大多数音频放大器需要安装在散 热片上，并需要提供良好的空气流通条件以耗散热量。另外，PCB材料和一定的覆铜区 域有助于提高热传导效 率，从而达到的散热条件。如果不使用散热片，封装上的 裸焊盘的散热能力限制在2W至3W (85°C)。随着环境温度升高，散热能力会明显降低。 将电池电压转换成低压(例如：3.3V)输出时，线性稳压器将损耗75%的输入功率，效率 极低。为了提供1W的输出功率，将会有3W的功率作为热量消耗 掉。受环境温度和 管壳/结热阻的限制，将会明显降低1W较大输出功率。对于大多数高压DC-DC转换器，输 出电流在150mA至200mA范围时，LDO 能够提供较高的性价比。 将电池电压转换成低压(例如：3.3V)，功率达到3W时，需要选择高端开关型转换器，这 种转换器可以提供30W以上的输出功率。这也正是汽车电源制造商通常选用开关电源方案， 而排斥基于LDO的传统架构的原因。 3、静态工作电流(IQ)及关断电流(ISD) 随着汽车中电子控制单元(ECU)数量的快速增长，从汽车电池消耗的总电流也不断增长。 即使当发动机关闭并且电池电量耗尽时，有些ECU单元仍然保持工 作。为了静态工 作电流IQ在可控范围内，大多数OEM厂商开始对每个ECU的IQ加以限制。例如欧盟提出的 要求是：100μA/ECU。绝大多数欧盟 汽车标准规定ECU的IQ典型值低于100μA。始终保 持工作状态的器件，例如：CAN收发器、实时时钟和微控制器的电流损耗是ECU IQ的主要 考虑因素，电源设计需要考虑小IQ预算。 4、成本控制：OEM厂商对于成本和规格的折中是影响电源材料清单的重要因素 对于大批量生产的产品，成本是设计中需要考虑的重要因素。PCB类型、散热能力、允许 选择的封装及其它设计约束条件实际受限于特定项目的预算。例如，使用4层板FR4和单层 板CM3，PCB的散热能力就会有很大差异。