新能源移動彩電EMC分析

1、前言

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

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到屏端的解碼芯片，再進行推屏顯示。對于翻轉支架這邊用戶通過按鈕或者遙控去控制合適的翻轉角度，主機收到適當的信號后通過CAN信號給翻轉支架的MCU信號，MCU再去控制電機的轉動角度，這里電機會通過霍爾感應器反饋信號回來確定電機的轉動角度。整體過程中每個模塊都是獨立在工作的，但是信號的發起者是在主機端。

3、量產車廠

圖 2吸頂屏量產車型

國內新能源車廠應用比較早的是理想，理想車型主要SUV（大五座，六座，七座）為主，主打一個冰箱彩電大沙發，陸續后面其他車廠也慢慢有應用，也是市場的一個發展方向，對于跑長途時后面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制板，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），那么對于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，對于Layout的要求比較高，盡量減小電源的輸入輸出的噪聲環路，要更好的減小噪聲環路，濾波電容的選型組合和擺放的位置也比較關鍵，除了在Layout方面優化外，整個接口的防護和濾波也比較關鍵，正常會采用TVS+共模+差模去設計。電機驅動主要關注的是電機的噪聲問題，其中在測試過程中電機不是一直轉動的，而是正反轉不斷的切換的，再加上帶上結構件的重力，電流可以達到2-3安的電流，所以當電機部分的噪聲濾波沒有做好設計，那么這個噪聲也很容易超標，主要體現在1.4GHz左右的限值，那么對于電機的噪聲濾波設計，我司有專門針對電機噪聲的方案設計。

當然除了這些EMI的噪聲考慮外，重點關注的是EMS的問題，這里主要關注的點是傳感器的信號，例如手持、BCI和RF。這幾個測試對于整改來說難度會比較偏大，但是萬事不離其宗，源頭才是整改的關鍵所在。

圖 4 顯示屏的簡單架構

如圖所示是顯示屏的簡單架構，現在由于單個芯片的功能比較強大了，所以顯示屏的架構也變得越來越簡單，架構簡單對于EMC工程師來說是一件很好的事情，不用去分析和排查太多模塊，電路也簡單了許多，省去了很多無用功。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采用以上的設計方案，因為大部分的電源開關頻率都比較相近，所以稍微優化一些濾波電容的參數即可，但是大方向還是一樣的。這里的解串器是比較關鍵的，市面上見得比較多的是美信的方案，串行器正常會外掛一個25MHz的晶振，有一些方案是沒有的，為什么會說到這個晶振，因為很多客戶反饋在測試輻射高頻時經常會出現時鐘的超標，但是拔了視頻信號接口就沒有這個時鐘了，所以很容易誤解該噪聲是在顯示屏端的，實則不然是車機端的問題點。對于類似的時鐘倍頻超標問題，最（）優的方案是在源頭處理，那么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，有軟件展頻和硬件展頻（展頻晶振或展頻IC），降低驅動電壓等。

5、總結

總的來說，對于解決EMC的問題，只有找到源頭才是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，也要對機器的架構和原理了解的比較清楚，本期主要講的是翻轉屏的，但是重點突出的是這兩年應用比較多的串行解串器設計。除了翻轉屏，POC攝像頭或者中控屏這些產品都有應用的這樣的設計，所以出現的問題都是類似的。