對(duì)于汽車(chē)控制器的硬件設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，供電系統(tǒng)是非常重要的組成部分。本文主要介紹傳感器、微控制器、執(zhí)行器、通訊的供電。

一. 傳感器供電

汽車(chē)控制器會(huì)用到各種各樣的傳感器，這些傳感器通常需要一個(gè)穩(wěn)定和可靠的電源供應(yīng)，以確保它們能夠正常工作。供電電壓的類(lèi)型取決于傳感器的類(lèi)型和設(shè)計(jì)，以下是一些常見(jiàn)的汽車(chē)傳感器供電電壓類(lèi)型：

·5V：這是汽車(chē)電氣系統(tǒng)中最常用的電壓。許多傳感器，比如溫度傳感器、壓力傳感器和位置傳感器等，需要5V的電源。

·12V：12V是汽車(chē)電氣系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)電壓，因此許多傳感器，如轉(zhuǎn)速傳感器，需要12V的電源。

·其他電壓，在一些大型商用車(chē)或特殊應(yīng)用場(chǎng)景下，可能需要使用24V的電源供應(yīng)。例如，一些重型卡車(chē)和挖掘機(jī)可能需要使用24V的電源供應(yīng)等。

以下列舉幾種傳感器的供電電壓范圍：

1）壓力傳感器，供電電壓范圍8V-32V，可選5V。

2）位置傳感器，供電電壓范圍4.75V-5.25V，典型值為5V。

3）轉(zhuǎn)速傳感器，供電電壓范圍4V-24V，一般取12V。

二. 微控制器供電

微控制器的供電電壓可以分為以下幾種：

·5V：5V是最常見(jiàn)的微控制器供電電壓，包括許多傳統(tǒng)的8位微控制器和一些較老的16位微控制器。

·3.3V：3.3V是現(xiàn)代微控制器中較為普遍的供電電壓，包括許多32位微控制器和一些較新的16位微控制器。由于功耗更低，一些小型設(shè)備，如便攜式設(shè)備，也經(jīng)常使用3.3V的微控制器。

·1.3V：一些新型微控制器，尤其是在低功耗和高性能方面，需要更低的供電電壓。1.3V是一些這種類(lèi)型的微控制器常用的電壓。

需要注意的是，不同的微控制器可能有不同的供電電壓要求，具體的供電電壓需要根據(jù)具體的規(guī)格書(shū)來(lái)確定，如下列舉了英飛凌Aurix TC3XX系列的幾種供電電壓值。

PIN布置類(lèi)型

PIN定義

與供電電壓相關(guān)的部分PIN定義

由上可知，TC3X微控制器有1.3V，3.3V和5V三種供電電壓。通常為了保證微控制器的穩(wěn)定運(yùn)行，需要為微控制器提供穩(wěn)定的電源，通常使用專(zhuān)門(mén)的電源管理芯片和硬件處理電路來(lái)保證。

三. 執(zhí)行器供電

汽車(chē)控制器通過(guò)控制信號(hào)和電能轉(zhuǎn)換等方式控制執(zhí)行器，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車(chē)各個(gè)系統(tǒng)的控制和調(diào)節(jié)。這些執(zhí)行器類(lèi)型主要有以下幾種：

·電機(jī)執(zhí)行器：用于控制汽車(chē)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，如BLDC，PMSM，IM等。

·電磁閥執(zhí)行器：用于控制汽車(chē)液壓系統(tǒng)和氣壓系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，如制動(dòng)閥、換擋閥等。

·電磁繼電器執(zhí)行器：用于控制汽車(chē)的電路和電器設(shè)備，如電器繼電器、電磁接觸器等。

·氣動(dòng)執(zhí)行器：用于控制汽車(chē)的氣壓系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)，如制動(dòng)泵、氣囊等。

·電磁鐵執(zhí)行器：用于控制汽車(chē)的鎖定和解鎖等操作，如車(chē)門(mén)鎖、發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器等。

·光電開(kāi)關(guān)執(zhí)行器：用于控制汽車(chē)的光電開(kāi)關(guān)和接近開(kāi)關(guān)等設(shè)備，如車(chē)燈開(kāi)關(guān)、雨刷開(kāi)關(guān)等。

這些執(zhí)行器通常需要微控制器的外圍芯片來(lái)驅(qū)動(dòng)，如下是BLDC的驅(qū)動(dòng)芯片，為了保證該芯片的正常運(yùn)行，需要提供3.3V和5V兩種供電電壓。

四. 通訊供電

汽車(chē)控制器之間通常需要通訊來(lái)交互信息，以CAN通訊為例，需要CAN收發(fā)器將CAN總線(xiàn)的差分信號(hào)轉(zhuǎn)換成邏輯電平信號(hào)，因此需要給CAN收發(fā)器供電，如下所示：

五. 供電系統(tǒng)

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)上述幾種電子器件供電，汽車(chē)控制器需要一個(gè)供電管理系統(tǒng)，即電源管理系統(tǒng)，如下所示：

上面就是汽車(chē)控制器的電源管理系統(tǒng)的一個(gè)基本介紹，總結(jié)下來(lái)就是：

·微控制器：汽車(chē)控制器中的微控制器是整個(gè)系統(tǒng)的核心，需要提供穩(wěn)定可靠的電源。通常情況下，微控制器的電源電壓為1.3V，3.3V和5V，需要通過(guò)電源管理系統(tǒng)提供。

·傳感器：汽車(chē)控制器中的傳感器有多種類(lèi)型，例如溫度傳感器、壓力傳感器、位置傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器等。這些傳感器的供電電壓范圍通常在3V到5V或更高一點(diǎn)的12V，需要通過(guò)電源管理系統(tǒng)提供。

·執(zhí)行器：汽車(chē)控制器中的執(zhí)行器有多種類(lèi)型，例如電機(jī)執(zhí)行器、電磁閥執(zhí)行器、舵機(jī)執(zhí)行器等。這些執(zhí)行器的供電電壓范圍通常在3V到5V或12V到24V之間，需要通過(guò)電源管理系統(tǒng)提供。

·通訊芯片：汽車(chē)控制器中的通訊芯片包括CAN總線(xiàn)控制器、LIN總線(xiàn)控制器等。這些通訊芯片的供電電壓通常在3.3V到5V之間，需要通過(guò)電源管理系統(tǒng)提供。

·存儲(chǔ)器：汽車(chē)控制器中的存儲(chǔ)器包括閃存、RAM等。這些存儲(chǔ)器的供電電壓通常在1.8V到3.3V之間，需要通過(guò)電源管理系統(tǒng)提供。

·其他輔助設(shè)備：汽車(chē)控制器中還有一些其他的輔助設(shè)備，例如蜂鳴器、電子喇叭等。這些設(shè)備的供電電壓范圍不同，需要根據(jù)具體情況選擇合適的電源管理方案。

審核編輯：劉清