在電子工程專輯上看到博主Rocky的一篇關(guān)于通信行業(yè)硬件設(shè)計(jì)的一篇文章,，感嘆不同行業(yè)之間考慮的問(wèn)題是相似的,，只是環(huán)境條件不同，功能有差異,，可靠性 要求有差異,。甚至是汽車電子內(nèi)部的不同產(chǎn)品之間的硬件設(shè)計(jì)，也略有些偏重方向上的差異,。 汽車電子的分支有很多,，底盤和發(fā)動(dòng)機(jī)控制方向偏向于系統(tǒng)控制，能量轉(zhuǎn)換單元偏向于開關(guān)電源的優(yōu)化還有娛樂類的電子產(chǎn)品與消費(fèi)電子的重合區(qū)間較多一些,。而與 舊日同事的工作內(nèi)容的交流,，大概也印證著著不同分支不同發(fā)展。
1.功耗
現(xiàn)在了解下來(lái),，12V鉛酸電池的容量大概在50～100Ah,。這里所說(shuō)的功耗，不僅僅是指工作時(shí)候的功耗,，也包括待機(jī)功耗,。前者見于娛樂系統(tǒng)，萬(wàn)一把汽車 玩沒電了,，發(fā)動(dòng)不起來(lái)就搞笑了,。前幾天做過(guò)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，用15V150A的電源是無(wú)法發(fā)動(dòng)汽車的,，啟動(dòng)時(shí)候需要的瞬時(shí)功率是非常高的,，也對(duì)電池的容量提出了 較高的要求。而休眠的功耗將直接決定汽車的存放天數(shù),，雖說(shuō)電子設(shè)備越來(lái)越多,，但是少于1個(gè)月就無(wú)法發(fā)動(dòng)還是讓人無(wú)法接受。特別是將來(lái)的PHEV和EV,，電 壓一低,，主繼電器都無(wú)法吸合了。
2.可靠性
與通信設(shè)備（相信還是要細(xì)分為家庭用,，野外用的）相比，惡劣的條件和與安全相關(guān)的屬性,，以及人們?cè)絹?lái)越高的保修期的要求（韓國(guó)車企在美國(guó)的終身保修政策實(shí) 在讓人覺得很有壓力）,，使得所有模塊的開發(fā)模式都可能受到一定的改變。MTBF和功能故障DFMEA的結(jié)合使用，使得整個(gè)設(shè)計(jì)需要更為的全面,。
3. 熱設(shè)計(jì)與熱分析
VOLT配置了三套冷卻系統(tǒng),，相信功率轉(zhuǎn)換單元越來(lái)越多的使用，將會(huì)加大對(duì)于整個(gè)模塊熱分析與熱設(shè)計(jì)的難度,。當(dāng)然當(dāng)熱累積到一定程度,，就得考慮從整個(gè)車?yán)?面排出去，器件級(jí)別的散熱設(shè)計(jì)反而相對(duì)而言比較簡(jiǎn)單（按照以前的計(jì)算和仿真結(jié)果,，一般大功率應(yīng)用中IGBT和MOSFET值得注意,，其他的只要選好了合適 的LDO一般問(wèn)題不大）。
4.器件采購(gòu)與成本控制
有趣的是,，本土的公司,，都往往使用最好的芯片。這是以前從BYQ同事告訴我的,，都用好東西才可能不會(huì)出錯(cuò),，至少芯片一級(jí)可以提供支持和保證。先天的就去削 減一些測(cè)試的費(fèi)用,，實(shí)際上降成本的前提,，就是需要得到每個(gè)器件的stress和margin，才能進(jìn)行技術(shù)成本優(yōu)化,。沒有金剛轉(zhuǎn),，別攬瓷器活。
5.DFM 和DFT
要是不能生產(chǎn)或者出廠了一些不合格品,，代價(jià)會(huì)是讓人震驚,。因此EOL的設(shè)備的造價(jià)往往高的嚇人。有些地方處于成本的考慮,，還得在下線之前 calibration之后才能使用,。
6.EMC和EMI
我以前覺得電子模塊的EMC和EMI挑戰(zhàn)很大，現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)源頭可能是汽車上那么多線束,。由于有著諸多的感性負(fù)載和分布性的特點(diǎn),，上次電源供應(yīng)商問(wèn)我12V電 池本身出來(lái)是否有紋波？讓我覺得很詫異,，到了車上,，從哪些地方傳導(dǎo)耦合或者空間耦合過(guò)來(lái)一定幅度的噪聲都別覺得奇怪，未來(lái)電氣化的車子更是如此,。其實(shí)整車 級(jí)別的EMC才麻煩呢,，君不見都是一輛輛打包出去測(cè)試滴。
7.法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)
我現(xiàn)在才發(fā)現(xiàn)有那么多的標(biāo)準(zhǔn),，地區(qū)的,，行業(yè)的,，國(guó)際的，國(guó)家的,；主要以測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為主,，還有安全標(biāo)準(zhǔn)等，前面有過(guò)一些介紹,。幸好,，國(guó)內(nèi)的始終是最容易過(guò)的， 如果大家想這么沒追求的話,。
8.電源設(shè)計(jì)
這塊確實(shí)是一個(gè)較大的問(wèn)題,，面對(duì)著越來(lái)越集成的系統(tǒng)，傳統(tǒng)的LDO好像有些變化了,。與Rocky相同的觀點(diǎn)也是,，遇到模擬信號(hào)采集的時(shí)候，電源的誤差與干 擾本身也是需要考慮進(jìn)去的,，如果某些模擬傳感器線束太長(zhǎng),，可能需要對(duì)地線也做一些考慮。
9.噪聲和振動(dòng)
繼電器,，大電感和其他磁性元件,，都是可能發(fā)聲的。而且后兩者對(duì)振動(dòng)也是相對(duì)敏感的,，未來(lái)電氣化的過(guò)程中將會(huì)使用大量的平板變壓器和大電感,，相信這塊是設(shè)計(jì) 的重災(zāi)區(qū)。
對(duì)原本的11條觀點(diǎn)做了一些敘述吧,，我感覺在以前該說(shuō)的已經(jīng)說(shuō)了一兩次了,，該寫的已經(jīng)寫了一兩次。希望自己以一個(gè)產(chǎn)品/系統(tǒng)工程師的角度來(lái)關(guān)注和詮釋硬件 設(shè)計(jì)方法,，祝巖兄在此路上走得愉快些,，以前的硬件組的同事們一切順利。