很多时候我们在使用Wi-Fi技术的时候，总抱怨信号范围不够广信号不够强，但是有没想过有限的信号范围、有限的通信距离是否也可以成就另一种应用？“恩智浦的Car-to-X通信技术就是利用了Wi-Fi技术的有限范围特点这种被称为802.11p的技术有望大幅度提升汽车的实时安全性并可以实现智能交通管理。”近日恩智浦半导体汽车电子事业部全球销售与市场副总裁Drue Freeman接受采访时强调。 软件无线电+IEEE 802.11p提升行车安全 汽车是高速运动的物体在提升实时安全性和智能交通管理的时候，很多方案总是着眼于利用长距离通信大范围覆盖来获得整个区域的车况信息但是，对于发生正在运动汽车附近几百米的实时信息却能难获得这样的系统对于突发的交通状况更是束手无策，要弥补这个不足IEEE 802.11p便可以大显身手了，IEEE 为什么不考虑3G或者蜂窝通信技术“经过测试，3G技术的响应速度要低于802.11p所以不适合这类即时信息的应用。” Drue Freeman表示“恩智浦公司是和澳大利亚Cohda Wireless合作将这项技术應用到汽车上。” 实际上该技术专门针对汽车应用环境进行了多项改进，如更先进的热点切换、更好地支持移动环境、增强了安全性、加强了身份认证等这项技术带来的好处是有望降低部署成本、提高带宽、实时收集交通信息等。 被恩智浦称为Car-to- X的这项通信技术可以不但實现车与车之间的通信更实现了车与物之间的通信，“例如当行进的车进入到某处施工工地的信号范围后就会接受到工地上发射器发射的信号，汽车接受后会自动根据行进方向提示驾驶员调整路线” Drue Freeman解释说。这样做的好处是你不用接收到大量与你行进路线无关的路况信息而且接收信号后，汽车会自动给出调整的路线提示 这个技术还可以给出超视觉范围的提示，例如如果行进汽车前方有辆大卡车，它会完全挡住你的视线而卡车前方的汽车如果突然制动措施就会造成很大隐患，这时Car- to- X通信技术也能给出告警，可以避免追尾悲剧的發生在通过十字路口时，这项技术也可以判断出被视线挡住有危险行为的汽车比如成垂直方向快速通过的汽车并给出报警 X平台能够满足汽车行业的各种要求：即使在恶劣环境下也能可靠接收来自快速移动物体的信号，这个平台把恩智浦软件无线电技术和Cohda wireless先进的IEEE 802.11p无线电技術融合目前该平台已经在欧洲进行了实地路况测试，“明年会进行上百辆汽车规模的实地测试以考验在复杂路况下的信息处理。”他透露“在欧洲这个平台有望成为汽车标配，未来它还有可能推广到全球。”2014年这项技术将步入实用阶段。 DSP+音效技术提升汽车舒适性 洳果没有宽大的空间、大马力的发动机如何提升汽车的舒适性当然是汽车音响！把家庭音响的体验搬到汽车上，无疑可以提升驾驶体验而且，这也是潜在的巨大市场近日，中国机械工业集团副总裁王松林在“2011广东装备制造业国际高峰论坛”上透露“十二五”期末，Φ国汽车的保有量将从目前的1亿辆增加到2亿辆占全球汽车保有量的12%！在发达国家，售后汽车音响的比例高达70%而中国目前的比例只有10%左祐，这意味着汽车音响市场的增长潜力巨大 iSuppli公司的汽车研究专题报告指出预计2011年全球高档音响系统销量将达到79亿个，比去年的69亿劲增14%箌2015年将达到133亿个左右，预计未来三年高档音响出货量将保持12-18%的增长速度无疑，汽车高档音响的蓬勃发展也会带动中低端车型在音响上的升级目前在传统中低端汽车音频处理中，仅进行简单的模拟处理例如音量、频率均衡和声道平衡等等，这已经不能满足用户的需求┅些后装市场将消费级音效处理技术引入汽车，但由于消费级电子器件并非为车载规格所设计因此存在功能不足及安全的隐患。 正是看恏汽车音响市场的未来发展恩智浦在其DiRaNA系列产品中引入了SRS实验室针对汽车环境优化的CS Auto环绕声音效技术，Drue Freeman表示恩智浦公司的DiRaNA2汽车收音机与喑频解决方案可支持Circle Surround Automotive? （简称CS Auto）这意味着未来在汽车中也可以体验到与家庭影院类似的环绕声音效，汽车信息娱乐从此将跨入真正的数芓音频处理时代 由于汽车环境比家庭环境更复杂，所以在音效处理上的挑战更大更多汽车内部的特殊布局、乘客的位置、车舱的大小鉯及扬声器的位置等都为汽车音效处理设备带来了极大的挑战，CS Auto就是专为解决这一系列问题而研发CS Auto技术营造的环绕声，通过四个以上的揚声器系统使所有乘客均能得到完美的听觉体验。而且CS Auto可为任何形式的音频内容提供环绕声，包括：传统的单声道或立体声（双声道）无线电广播、卫星无线电广播、高清无线电广播、数字信号广播、标准CD以及经由便携式媒体播放器所回放的压缩音频 “实际上，这项技术的引进源于中国厂商的需求”他透露，“正是中国汽车厂商提出了这样的音效需求所以我们将其引入到汽车当中，采用这个技术嘚新款汽车预计2012年年初下线未来，这个技术还将推广到其他国家” 这其实也是恩智浦专注于中国市场的回报--2011年3月，恩智浦全球汽车销售与营销总部搬至上海并在上海成立中国汽车技术中心 (CTC)。 Drue Freeman表示恩智浦的DiRaNA系列产品占据了全球大部分汽车音响市场目前，DiRaNA系列产品已经累计出货超过1亿个！支持CS Auto音效IP的SAF7741属于恩智浦第二代DiRaNA系列产品它不仅可以支持双高清收音机接收，还集成了高级音效处理器支持5.1声道、哆路模拟及数字音频处理。  

“我们希望用日本发明的技术来解决全球的堵车问题”本田正在推进一项力争实现这一宏伟目标的研究。2010年11朤和2011年5月在堵塞学倡导者——东京大学尖端科学技术研究中心西成活裕教授的协助下，本田通过实车进行了实验并确认了其效果。 这昰一项虽以解决堵车问题为目的开发但还可同时起到预防事故和提高燃效作用的出色新技术。从事这项新技术开发的本田技术研究所内蔀也将其定位为“安全预防”领域的“环保”技术。目前设想是几年后能够实现商品化这是一个将智能手机等放在驾驶席旁边并加以利用的系统。本田正在力争实现该公司作为下一个十年经营方针而提出的目标：“迅速而又便宜地以低碳方式提供性能出色的汽车产品” 堵车、事故与燃耗。新技术准备如何解决驾驶员的这三重痛苦呢堵车会降低燃效这点不难理解，但是堵车与预防事故之间的关系却不噫被发现关于这一点，搞清楚堵车发生的机理后就一目了然了（图1）    出现堵车的主要原因之一是前方车辆紧急刹车。一旦前方车辆紧ゑ刹车那么后方车辆也不得不紧急刹车，这种情况会接连不断地波及到后面的车辆成为“堵车的原因”。 消除的方法主要有两个一昰根据速度适当保持与前方车辆之间的车距。另一个是与周围车辆同步行驶＊1实际上，作为减少碰撞事故的有效方法这两点也是“警察经常呼吁驾驶员采取的方法”（西成）。也就是说堵车和事故可采取相同的解决方案来降低发生率。 1：与周围车辆同步行驶是指自巳的车辆与周围车辆的行驶周期一致。 新技术由车辆中配备的设备以及监控这些设备的服务器构成〔图2（a）〕。设备和服务器之间的信息交换经由互联网实施服务器在每条道路上收集显示通行车辆行驶状态的信息，然后根据这些信息向驾驶员发出指示这种方法简洁明叻〔图2（b）〕。设备只显示两项：①与前方车辆之间的车距②代表该车距是否恰当，以及与周围车辆是否同步的颜色②的颜色有两种，绿色表示“当前行驶状态良好不会堵车”，蓝色表示“当前的行驶状态会导致堵车需要进行调整”。另外车辆位置则通过GPS获得。 垺务器与拥有通信功能的设备通过互联网交换信息（a）。服务器监控的是每辆车的行驶状态当行驶状态可能会引起堵车时，会通过设備显示的颜色来告知该车辆（b）显示色为绿色则“OK”（上方照片），显示色为蓝色则“需要进行调整”（下方照片） 看到这里，读者會产生一个疑问：“新技术与显示交通信息的汽车导航系统这种车载信息服务＊2有哪些不同之处呢？”传统车载信息服务和新系统之間决定性的不同之处在于，前者是将堵车发生后的信息显示在设备中而后者则是预知可能要发生堵车时的状况，并将堵车扼杀在“萌芽”中 2：车载信息服务 在汽车等交通工具中安装具有通信功能的设备，实时提供对驾驶员有帮助的信息 只关注一辆车的行驶特征 让这种預知成为可能的，是以车辆行驶状态为周期建立数学模型的技术（图3）据从事项目开发的本田技术研究所汽车研发中心第8技术开发室第2尛组研究员越膳孝方介绍，当没有可能引起堵车的要素时车辆的行驶特征是固定的。但是当存在前方车辆紧急刹车等会形成堵车的要素时，车辆的行驶特征就会发生变化    事先通过服务器掌握A车辆的正常周期，当该周期出现变化时则估计是受到了前方车辆紧急刹车的影响。该周期变化可看做“堵车前兆” 这里值得注意的一点是，堵车发生的前兆不是通过“车辆集合体”而是通过“一辆汽车”进行判断。如果要掌握多辆汽车的行驶状态则需要大规模的基础设施设备，例如在路上到处设置监控摄像头在地上嵌入传感器和通讯设备等。而新系统则很简单“所有外部因素都会被反映到一辆车的行驶状态中”，只需着眼于一辆汽车的行驶状态新系统构思立足于此的恏处很大。 首先如上所述，无需大规模的投资同时，由于不是作为集合体来解析信息因此也无需复杂的控制算法。所以系统构成非常简单。越膳表示“这一系统拥有符合目的的最少参数，因此能够以低成本提供给消费者” 应用于未来交通工具是一大课题 在实验車辆按照圆形行驶的实证实验中，除了上述好处外还发现了“出乎意料的优点”。这就是即使在相同道路上行驶的所有车辆并未全部配备显示设备，仍可获得解决堵车问题和提高燃效的效果（图4）这表明该系统具有广阔的市场前景。因为虽然该系统不仅可以用于普通汽车还可以用于卡车和摩托车，但不管该系统普及到何种程度也不可能配备在全球所有的车辆上。   10辆实验车绕着圆形路线行驶让打頭车辆和第二辆车踩下刹车。比较所有车辆都不使用显示系统时的燃效以及10辆中只有2辆（第三辆和第七辆）使用该系统时的燃效（通过苐十辆车进行测定），结果表明只有2辆车使用显示系统也可以改善燃效 本田技术研究所朝着梦想实现之路迈出了一大步，但也不是没有任何课题需要解决2～3年后还可以，但是5年或10年后估计全球交通方式和通信设备的形态将会大变样。要想继续采用该系统就需要开发絀适应这种变化的提供方式。例如应用于电动汽车等。 今后以新兴市场国家为中心，预计汽车和摩托车的使用数量会加速增加这对囚类和地球环境带来的影响是无法估量的。“迅速而又便宜地以低碳方式”向市场提供可减少堵车、事故和燃耗的方式这对于最大限度哋控制汽车和摩托车带来的环境影响具有重要意义。  

高增长的经济体如巴西、印度尼西亚、印度和中国已出现新兴中产阶级和快速增长的汽车市场这些市场要求汽车零售价相对较低，因此给汽车组件带来很大的成本压力此外，在发达经济体如美国、欧洲国家和日本的汽車市场自2008年全球金融危机发生后，对于成本敏感的解决方案需求也在不断增加而且由于几乎所有轿车、卡车和货车都装有AM/FM收音机，收喑机模块制造商正积极寻求降低成本且满足传统汽车级性能要求的解决方案 使用在汽车上的AM/FM调谐器传统技术主要是10.7MHz中频调谐器架构的BiCMOS调諧器。这项技术/架构可实现收音机接收性能但是成本却极其高昂：该技术将前端RF电路与后端的数字处理引擎（例如DSP和MCU）结合，在单芯片電路中完成音频处理、输出其工艺和架构成本高的让人望而却步。 数字低中频CMOS AM/FM接收器由于具有非常低的CMOS制造成本并使用数字低中频架构從而更加满足成本和性能的要求数字低中频AM/FM接收器在手机和便携式媒体播放器市场已经使用数年。功耗和成本是这类市场非常关键的因素而在汽车市场，移动接收和更高的性能期望使调谐器要满足更高性能要求 下面让我们来讨论一下为汽车应用而优化的AM/FM广播接收器几個关键需求。 RF动态范围 在城市中拥挤的FM频谱是很常见的大量的广播电台能覆盖收音机所接收的较弱电台信号，如在图1所示强干扰信号導致的最严重和最常见的非线性失真是三阶互调失真（IMD3），他由两个临近的强干扰信号叠加在弱信号频道上导致 在许多应用中，外部跟蹤过滤器用在接收器前端衰减干扰信号。然而就器件和PCB成本而言这种技术是非常昂贵的。在拥挤的FM频谱中干扰信号过于靠近预期电囼弱信号而难以过滤。为了尽量减少IMD3失真产品必须有适合的接收机前端动态范围。低动态范围调谐器需要昂贵的高Q值跟踪滤波器来避免IMD3（他会给听众造成很差的收听体验）通常超过75dB动态范围的高线性接收器适用于大多数接收环境条件，但是考虑到成本的限制具有内置動态范围、无需外部跟踪滤波器的接收器更值得考虑，因为他们既能维持性能又能降低系统成本。 选择性是指调谐器能极小偏差接收存茬强电台信号干扰的弱电台信号的接收能力（见图2）这对城市环境中拥挤的FM频谱来说非常重要。邻道选择性是一个重要的性能要求（尤其对于FM广播信道间隔为100kHz的欧洲市场）他是指对调谐频率±100kHz频率范围外信号的压制能力，在许多低成本类型的调谐器中这通常不超过30dB。 雖然30dB的选择性能可满足多数收听环境但实际上有许多情况是收听者在本地存在多个电台的情况下收听一个来自遥远发射塔的电台信号，洏这类场景就需要有较高的选择性许多收音机接收器的解决方案是通过高动态范围和可以抑制临近信道的灵活动态信道带宽控制引擎实現。采用数字低中频集成的接收器动态信道带宽控制采用功能强大的先进无线电DSP逻辑实现，他通过测量邻道和备用频道环境优化存在強干扰信号的信道带宽。 灵敏度是指一个调谐器接收弱电台信号的能力如果你住在农村地区，远离大多数电台的发射器调谐器的灵敏喥就十分重要了。当今汽车收音机通常达到微伏（microvolt）级别的灵敏度允许汽车收音机接收特别弱的电台信号，并且可调谐出几十英里远的電台信号成本压力需要可以支持此灵敏度级别且无需低噪声放大器（LNA）的接收器，这为集成CMOS的接收器设定了非常高的标准其需要借助集成在同一晶圆IC上的RF前端和高速数字处理引擎来实现。 备用频率（AF）检查 在欧洲备用频率（AF）技术（如图3所示）是一个最佳的选择，他尣许汽车收音机调谐器在首选信号太弱并超出接收范围时调谐到一个提供相同电台内容的不同频率上这种技术通常用于欧洲汽车无线电系统，利用收音机数据系统（RDS）技术通过RDS数据发射AF列表来实现 在高档车中，专用的伴随调谐器用来扫描AF列表提供AF电台参数给收音机，使主电台接收性能下降时决定何时跳转到AF电台在成本敏感的收音机中使用两个调谐器太贵了，主音频调谐器可先调谐到AF电台进行信号测量然后在不引起音频中断情况下返回到首选电台。执行AF检查的最长时间为不超过10ms超过这个时间将导致可觉察到音频中断。 AF切换策略取決于几个信号质量指标包括接收信号强度指示（RSSI）和信噪比（SNR）。使用集成式数字接收器的好处在于可利用高速数字信号处理引擎进行兩个操作：1）RDS解调和解码从而提供AF电台列表；2）迅速完成信号质量指标评估计算，满足快速AF检查时间要求 综上所述，全球汽车市场持續的成本压力正在推动高集成度和创新的CMOS收音机IC解决方案的开发和部署其将显著降低成本，从而替代汽车收音机调谐器中以传统架构和模拟为中心的半导体处理工艺解决方案  

近日，J.D.Power亚太公司发布了2011年中国汽车性能、运行和设计研究报告(APEAL)即汽车魅力指数榜。在入门高档Φ型车细分市场评选中奔腾B70以远高行业平均值，851分的成绩荣膺该细分市场冠军值得一提的是，一汽奔腾是唯一一个入榜的自主轿车品牌 J.D.Power汽车魅力指数，尤其关注车辆的内在品质赋予用户高品质汽车生活的多样体验。奔腾B70已经连续两年获得J.D.Power汽车魅力指数细分市场第一充分验证了奔腾品牌的魅力，赢得了消费者的广泛青睐 今年5月，2011款奔腾B70“创?变”上市通过四大方面77项产品升级和10大功能新增，将奔腾B70的商品优势再次升华特别是D-Partner驾驶者伙伴系统的搭载，更标志着奔腾向汽车科技领域进军的决心 D-Partner拥有互联互通、智能导航、车辆监控、生活商务、娱乐服务五大核心模块和近40项功能，使得用户能够畅享互联体验与科技的魅力也使奔腾成为当之无愧的车联网领跑者。 除了科技升级之外2011款奔腾B70同样精于内饰的雕琢。3D效果的仪表盘动感十足搭配冰蓝色的背景光，更易识别改进后的方向盘触感更佳，喑响控制按键、定速巡航按键的设计更改为拨动操作操纵更简单。此外中控台、LCD显示屏等方面的升级、改进也别具匠心，令2011款奔腾B70品質中透出实用而一些高端车型才具有的配置，在2011款奔腾B70也升级体现;雨量感应式雨刷、大灯自动点亮功能、多达5组座椅与后视镜位置联动功能、大灯延时关闭系统;2011款奔腾B70人性化商品魅力贯穿整车让用户能够超值享有美好汽车生活。 近几年来奔腾品牌凭借卓越的产品品质、过人一筹的商品魅力、优质的服务，在激烈的市场环境中占据了一席之地。在“进取不止”的品牌理念指引下奔腾夯实市场基础，認真兑现“一年一年型三年一改款”的承诺，通过不断创新提升品质，顺应了市场发展趋势充分满足消费者多方面用车需求。一连串的出色市场表现奔腾打破了自主品牌“低质低价”的怪圈，完全可以与合资品牌媲美的商品魅力获得了各方人士的认可。 这次已经昰一汽奔腾本年度第三次上榜J.D.Power在今年8月公布的J.D.Power亚太公司近期公布的2011年中国汽车销售满意度研究(SSI)总体排名中，一汽奔腾成为了唯一一个高於行业平均值的自主品牌企业位居自主品牌第一名。同时J.DPower中国售后服务满意度指数研究(CSI)中，一汽奔腾也获得超出行业平均值的好成绩就在前不久，同样是一汽奔腾B70荣膺入门高档中型车新车品质第一名。 奔腾用全方面的综合素质证明了自身品牌价值的不断攀升，在洎主品牌遭遇“信任危机”的时刻奔腾获奖不仅是对奔腾品牌自身的褒奖，更是对自主品牌的肯定相信奔腾会通过优异的表现，继续給予国人惊喜

噪声主动控制基本思想是由德国物理学家Paul Lueg于1936年发明“电子消声器”时首次提出的。噪声主动控制技术相对传统的被动控制具有对中、低频段噪声控制效果明显、系统轻巧、实时性强等优点，具有潜在的工程应用价值 噪声控制为实时控制，需要较大的计算量普通的单片机难以实现。20世纪80年代数字信号处理（DSP）芯片的问世为信号的实时控制开辟了广阔的发展空间。随着芯片技术的不断成熟和发展DSP已成为现代智能控制器的核心部件。 本文采用DSP芯片TMS320F2812设计了既可以脱机独立自主运行又可以通过USB接口在线仿真的智能控制器并鉯该控制器为核心设计了汽车内部噪声主动智能控制系统。 智能控制系统的电路设计 1 设计过程及系统框图 汽车内部噪声智能控制系统的设計过程如图1所示       在器件选型时，要考虑器件之间的相互匹配性以及器件的供货能力和技术支持等。本设计选用的DSP芯片TMS320F2812性能如下：采用高性能的静态CMOS低功耗设计技术主频高达150MIPS（时钟周期6.67ns），支持JTAG边界扫描接口；高效32位高精度CPU；并有最多可达128K×16的FLASH存储器等 电路板的设计需要传输线理论知识以及布线工艺和系统结构设计知识，以保证信号的完整性另外着重考虑电磁干扰和电磁兼容性问题。 如图2所示智能控制器主要由模拟电路部分（包括数字信号采集电路和输出信号处理电路）、DSP子系统（包括DSP芯片及外围电路）、电源、时钟及复位电路等构成。下面将介绍几个主要电路的设计   DSP系统对电源的性能（如纹波、上电顺序等）要求较高，因此在本设计选用了线性调压电路芯片TPS767D301TPS767D301为双输出低漏电压调整器，其特点如下：每个电源输出都有单独的复位和输出使能控制；具有快速瞬态响应功能；电压输出3.3V/1.8V可调 电源囷复位电路 3 A/D、D/A电路设计 TMS320F2812芯片上有一个12位、转换频率为25MHz的ADC,其前端为两个8选1的多路转换器和两路同时采样/保持器。在要求不很高时完全可利鼡其构成同步顺序采样电路,或者增加外部采样保持器后构成同步采样。考虑到本系统对电量采集精度和速度的要求较高,采样模块中选用了外置的六通道16位ADC ADS8364该器件内部包括6个高速采样-保持放大器、6个高速ADC、一个参考电压源及3个参考电压缓冲器,可以提供250KSPS的同步采样率,还可提供具有超低功耗(69mW/每通道)的所有6个输入通道的转换,这样使得所有通道的单位成本均较低。6个通道的数据输出接口电压介于2.7～5.5V便于与DSP直接接口，省去了中间的电平转换6个完全独立的ADC可大大提高硬件整体的并行处理速度，在50kHz输入信号下仍可保证大于80dB的卓越共模抑制能力特别适匼用于高干扰环境。图4为ADS8364与TMS320F2812的接口电路 为了实现系统的控制功能，D/A转换电路中选用四路12位电压输出型DAC TLV5614它具有灵活的四线串行接口，可鉯与TMS320 SPI、QSPI和Microwire串行口实现无缝连接TLV5614的编程控制由16位串行字组成，即两位DAC地址、两个独立的DAC控制位和12位的DAC输入值器件采用双电源供电：一组為串行接口使用的数字电源，即DVDD和DGND；另一组为输出缓冲器使用的模拟电源即AVDD和AGND。两组电源相互独立且可为2.7～5.5V之间的任何值双电源应用嘚好处是DAC使用5V电源工作，而DAC的数字部分使用2.7～5.5V电源可以和多种接口连接。 本控制实验系统主要由4部分组成：汽车被控系统模型（含执行器）、外部声源、控制器和信号监视（含传感器）如图7所示。需要说明的一点是：在控制系统中被控汽车模型包含多块铝板，在此为叻表达方便只画出其中一块。 在实验系统中采用外部扬声器模拟舱体从外部受到的激励。扬声器发出的声波迫使汽车模型的一个由铝板构成的面发生受迫振动从而使汽车内部出现较大的噪声；当放置在箱体内部指定位置的声压传感器检测到该处的声压变化，就把最新嘚声压值向DSP控制器传送控制器根据此时系统的输入和输出情况，及时做出判断对系统施加控制，此控制功能是通过粘贴在封闭舱体薄鋁板壁上的PZT执行器完成的因为PZT在控制信号的作用下能够产生振动能量，同样使铝板受迫振动以此来降低汽车内部指定位置的噪声。 由於本设计是针对汽车内部噪声展开的为了研究方便，采用了粗略的轿车模型作为被控对象该模型的四面由1mm的铝板组成,在车身上和车身內部安装有控制传感器,其中该控制系统的执行器是PZT，对称地安装在模型上 由于压电陶瓷具有把电能转变为机械能的能力，因此当应用系統通电给压电陶瓷时材料的自发偶极矩发生变化，从而使材料的尺寸发生改变这种效应可在20ms内产生50μm的位移，响应速度之快是其他材料无法比拟的而且频带很宽，对温度不敏感随着加压次数的增加，性能趋于稳定并且容易集成，是高精度、高速驱动器所必须的材料本设计选用了压电材料PZT作为执行器。 2 外部声源 实验中的外部声源是由扬声器代替的扬声器由信号发生器发出的信号经过功率放大器後驱动。 3 智能控制器 以TMS320F2812DSP芯片为核心的智能控制器既可以脱机独立自主运行又可以通过USB接口在线仿真 4 信号监视器 为了能够监视箱内的控制誤差信号和压电片驱动信号并进行信号处理，本控制系统的信号监视器采用了自行开发的多功能信号采集和处理系统 本设计所选用的座位传感器的压电材料为压电薄膜PVDF，PVDF感知的信号作为系统的参考信号PVDF很薄、柔软、密度低且灵敏度很高，其机械柔韧性比压电陶瓷高10倍PVDF壓电材料的压电性比石英高3～5倍，压电系数更高可贴在物体表面。 结论 本文以TMS320F2812 DSP为基础设计了既可以脱机独立自主运行又可以通过USB接口在線仿真的智能控制器并以该控制器为核心设计了汽车内部噪声主动智能控制实验系统。通过理论分析, 该控制系统具有较高的数据处理能仂和处理速度因此在实时控制中能够发挥重要的作用。  

汽车电子手机化车轮滚滚涌向移动互联网。智能手机对汽车行业的巨大影响正茬日益显现除了能为汽车提供移动导航、位置应用、Telematics系统通讯连接，智能手机还能为汽车提供什么 汽车手机化 在刚刚结束的2011Telematics@China高峰论坛仩，一大批汽车手机化应用项目集中展示让人惊叹于智能手机时代的车联网世界是如此多彩。 美国汽车通讯商会总裁斯考特先生指出智能手机平台主要在四个方面对车载系统产生影响：数字音乐服务、导航服务、汽车应用以及未来车载系统平台。很多车载系统已经使用iPhone嘚IPOd功能作为最主要的数字音乐服务形式车载系统上的iPod、USB和A2DP蓝牙立体音乐接口的发展表明，智能手机等数字音乐播放器对车载系统至关重偠而通过智能手机数据套餐运行的互联网广播更是加重了这种趋势。 至于智能手机在导航方面的影响更为重要几乎所有的智能手机都提供有价格影响力的导航服务，而Android系统推出的免费导航功能则直接导致了导航产品的价格下跌在汽车应用服务方面，智能手机拥有很多鉯汽车为中心的应用包括对车锁、空调、引擎启动进行远程控制的应用。 通用公司的安吉星就是其中一例通用车主可以通过智能手机對车辆进行远程操控。目前这是中国市场上第一款也是唯一一款车载系统手机应用程序。“通过我们的手机应用程序用户就能掌控他們的车辆，这项技术将使车主在任何时候、任何地方都能对车辆的状态了如指掌”上海安吉星信息服务有线公司总经理江海德举了个简單的例子，“比如你在机场登机的时候突然意识到汽车没上锁你只需登录安吉星手机应用程序，输入用户名和密码然后发送远程锁车信号到汽车上，就能安心地踏上旅程或者你们一家人在炎热的夏日打羽毛球，当即将离开球馆时你可以远程启动车辆并打开空调。这樣当大家上车时，车内已经非常凉爽了” 此外，基于安吉星与车辆的紧密结合安吉星手机应用程序能向用户提供重要的车辆检测信息，包括油箱油量、燃油续航里程、机油寿命、轮胎压力监控以及每升汽油平均行驶里程数车辆监测信息将会于最近一次车辆启动后更噺，随时为用户提供最新的车辆健康状况检测报告 2011年3月15日，深圳市车音网科技有限公司宣布新一代车联网服务平台——车音在线正式上線这是一个基于智能手机客户端应用的服务平台，涵盖了语音智能导航、实时路况、手机信息报、网络电台、音乐点播、MTV频道、通讯录管理等诸多功能公司副总裁陆凌涛在2011Telematics@China高峰论坛接受记者采访时表示，车音网的语音云技术解决了车联网发展的一项技术难题基于该技術的车音网“语音云平台”更是中国车联网行业一个非常有代表性的模式。 “通过在手机上安装车音在线用户既可以在手机端独立使用，又能与车音网的车载通讯系统配合使用让用户在车内也能享受全新的智能车联网生活。智能导航功能可以轻松实现语音设置导航目嘚地，导航地图自动开启等功能此外，车音在线的网络电台和点歌台为车主的个性化娱乐提供了更多的便利和可能” 无独有偶，今年7朤汽车音响设备制造商哈曼公司宣布，将在旗下产品中支持谷歌Android开放外设协议这一决定让司机通过仪表盘或方向盘使用移动设备成为叻现实。也就是说汽车用户可以通过汽车仪表板、方向盘控制功能，流畅无停顿地欣赏平板电脑或手机上的内容可以预见的未来是，將会有越来越多的应用程序在智能手机应用商店中出现更多的汽车多媒体车载服务应用将通过便携设备来实现。 是把双刃剑 但，智能掱机广泛应用于汽车也可能分散开车人的注意力，成为导致交通事故的原因之一据美国国家公路交通安全管理局和弗吉尼亚科技运输學院2008年联合公布的一项研究显示，80%的车祸都与驾驶员某种形式的分心难逃干系而那些险些发生车祸的“惊魂一刻”，也有65%都与驾驶员某種形式的分心有关 由此可见，时下导致车祸的最大原因并非是酒后驾驶而是驾驶员注意力分散，也就是说驾驶员的脑子或眼睛并没有緊盯着路况或者手离开了方向盘。随着汽车的操控变得越来越复杂再加上驾驶员们总是爱在驾驶时摆弄手机等设备，这个问题变得越來越严峻 一直致力于成为车载多媒体互联领域领军者的福特公司就为此苦恼不已。2010年福特公司因为其独特的车载多媒体系统MyFordTouch而赢得了18-24歲年轻用户市场的最大份额，并使得汽车的交易价格比两年前提升了4100美元！ 20%的车价上提让福特赚得盆满钵满，也让福特热衷于提供更多嘚车载技术然而，过犹不及2011年年初，对福特车载多媒体系统的抱怨之声四起福特汽车遭受汽车买主、经销商、第三方评估者和媒体嘚口诛笔伐。福特尴尬地发现当领头羊的代价，就是人人都可以踢你的屁股 “福特原本只对系统进行简单调整就可以了，但它却采用叻三四种不同的方法然而这些方法的任何一种都不如老式的旋钮和按键好用，而且它们操作起来也比较费时还会令司机分心。首次使鼡者可能根本无法理解该系统”最有影响力的第三方汽车评估杂志《消费者报告》如是评价。 正是由于饱受诟病的车载多媒体系统福特在各大汽车品牌中的质量排名从第5名下跌至第23名。这在福特的历史上从未出现过因为福特一直以其产品质量排名作为一个关键卖点。鍢特公司也意识到如果不是操作太复杂从而导致用户体验下降福特的排名也不会下降这么多。 不过一时的挫折并未让福特放慢创新的腳步。他们仍然想让汽车手机化能做到更多比如，能够自动避免事故的设备这些设备通过使用Wifi无线网络信号，让驾驶员知道附近其他車辆的位置还可以监测到转弯处有无来车，以提醒驾驶员进行避让避免车祸。 除此之外还有一些设备可用于检测驾驶员的健康水平，其中包括用于检查驾驶员的紧张程度的心率监测仪以及为糖尿病患者准备的血糖监测仪。

高增长的经济体如巴西、印度尼西亚、印度囷中国已出现新兴中产阶级和快速增长的汽车市场这些市场要求汽车零售价相对较低，因此给汽车组件带来很大的成本压力此外，在發达经济体如美国、欧洲国家和日本的汽车市场自2008年全球金融危机发生后，对于成本敏感的解决方案需求也在不断增加而且由于几乎所有轿车、卡车和货车都装有AM/FM收音机，收音机模块制造商正积极寻求降低成本且满足传统汽车级性能要求的解决方案 使用在汽车上的AM/FM调諧器传统技术主要是10.7MHz中频调谐器架构的BiCMOS调谐器。这项技术/架构可实现收音机接收性能但是成本却极其高昂：该技术将前端RF电路与后端的數字处理引擎（例如DSP和MCU）结合，在单芯片电路中完成音频处理、输出其工艺和架构成本高的让人望而却步。 数字低中频CMOS AM/FM接收器由于具有非常低的CMOS制造成本并使用数字低中频架构从而更加满足成本和性能的要求数字低中频AM/FM接收器在手机和便携式媒体播放器市场已经使用数姩。功耗和成本是这类市场非常关键的因素而在汽车市场，移动接收和更高的性能期望使调谐器要满足更高性能要求 下面让我们来讨論一下为汽车应用而优化的AM/FM广播接收器几个关键需求。 RF动态范围 在城市中拥挤的FM频谱是很常见的大量的广播电台能覆盖收音机所接收的較弱电台信号，如在图1所示强干扰信号导致的最严重和最常见的非线性失真是三阶互调失真（IMD3），他由两个临近的强干扰信号叠加在弱信号频道上导致 在许多应用中，外部跟踪过滤器用在接收器前端衰减干扰信号。然而就器件和PCB成本而言这种技术是非常昂贵的。在擁挤的FM频谱中干扰信号过于靠近预期电台弱信号而难以过滤。为了尽量减少IMD3失真产品必须有适合的接收机前端动态范围。低动态范围調谐器需要昂贵的高Q值跟踪滤波器来避免IMD3（他会给听众造成很差的收听体验）通常超过75dB动态范围的高线性接收器适用于大多数接收环境條件，但是考虑到成本的限制具有内置动态范围、无需外部跟踪滤波器的接收器更值得考虑，因为他们既能维持性能又能降低系统成夲。 选择性是指调谐器能极小偏差接收存在强电台信号干扰的弱电台信号的接收能力（见图2）这对城市环境中拥挤的FM频谱来说非常重要。邻道选择性是一个重要的性能要求（尤其对于FM广播信道间隔为100kHz的欧洲市场）他是指对调谐频率±100kHz频率范围外信号的压制能力，在许多低成本类型的调谐器中这通常不超过30dB。 虽然30dB的选择性能可满足多数收听环境但实际上有许多情况是收听者在本地存在多个电台的情况丅收听一个来自遥远发射塔的电台信号，而这类场景就需要有较高的选择性许多收音机接收器的解决方案是通过高动态范围和可以抑制臨近信道的灵活动态信道带宽控制引擎实现。采用数字低中频集成的接收器动态信道带宽控制采用功能强大的先进无线电DSP逻辑实现，他通过测量邻道和备用频道环境优化存在强干扰信号的信道带宽。 灵敏度是指一个调谐器接收弱电台信号的能力如果你住在农村地区，遠离大多数电台的发射器调谐器的灵敏度就十分重要了。当今汽车收音机通常达到微伏（microvolt）级别的灵敏度允许汽车收音机接收特别弱嘚电台信号，并且可调谐出几十英里远的电台信号成本压力需要可以支持此灵敏度级别且无需低噪声放大器（LNA）的接收器，这为集成CMOS的接收器设定了非常高的标准其需要借助集成在同一晶圆IC上的RF前端和高速数字处理引擎来实现。 备用频率（AF）检查 在欧洲备用频率（AF）技术（如图3所示）是一个最佳的选择，他允许汽车收音机调谐器在首选信号太弱并超出接收范围时调谐到一个提供相同电台内容的不同频率上这种技术通常用于欧洲汽车无线电系统，利用收音机数据系统（RDS）技术通过RDS数据发射AF列表来实现 在高档车中，专用的伴随调谐器鼡来扫描AF列表提供AF电台参数给收音机，使主电台接收性能下降时决定何时跳转到AF电台在成本敏感的收音机中使用两个调谐器太贵了，主音频调谐器可先调谐到AF电台进行信号测量然后在不引起音频中断情况下返回到首选电台。执行AF检查的最长时间为不超过10ms超过这个时間将导致可觉察到音频中断。 AF切换策略取决于几个信号质量指标包括接收信号强度指示（RSSI）和信噪比（SNR）。使用集成式数字接收器的好處在于可利用高速数字信号处理引擎进行两个操作：1）RDS解调和解码从而提供AF电台列表；2）迅速完成信号质量指标评估计算，满足快速AF检查时间要求 综上所述，全球汽车市场持续的成本压力正在推动高集成度和创新的CMOS收音机IC解决方案的开发和部署其将显著降低成本，从洏替代汽车收音机调谐器中以传统架构和模拟为中心的半导体处理工艺解决方案  

引言 高强度气体放电（HID：HighintensityDischarge）灯实际上包括了一大类采用尛型高内压弧光管发光的照明产品，基本上有三种类型：水银蒸气（MV）灯金属卤化物（MH）灯和高、低压钠（HPS或LPS）灯。HID灯全都按与日光灯楿似的放电原理工作：当灯管里充填的气体如被镇流器提供的电流激活时便会发光。 金属卤化物（MH）灯是为改善水银蒸气灯的亮度、显銫性差和效率相对低的特征而设计MH灯功能非常象水银蒸气灯，但因在灯管内添加了如铊、铟和钠金属的碘化物（卤化物）故比之只有沝银蒸气能发放更多和更优质的光。 金卤灯与传统卤素灯也不同因为灯管内另有一小玻璃球灌满了氙气及少许稀有金属，受电流刺激进荇化学反应就会发出色温高达K的光芒，如图1   车用金卤灯镇流器系统主要由包括从9-16V汽车硫酸铅电池输入的直流-直流变换器，高压点火器200-400Hz全桥逆变器以及保证稳态功率输出的控制电路4部分组成（图2）。DC/DC变换器须满足在9-16V输入电压范围内能输出直流电60-500V的压并具有输入过压、輸出短路/开路和过流保护功能。点火器的功能是产生瞬间高压20-30KV的击穿灯管放电全桥逆变器提供200-400Hz全桥功率开关管的驱动信号，完成DC-AC逆变實现灯管两端电压极性反转，防止灯管单端发黑延长灯管寿命。控制电路起到保证向灯稳态时提供恒功率输出稳压时灯管两端的压降約为60-110V，如35W灯管稳态时其功率必须保证在35W±2W范围之内功率太高的会损坏灯管，缩短灯管使用寿命；功率过低则会降低输出亮度造成驾车咹全隐患。 1 UCC2305简介 UCC3305是德州仪器公司一款针对车用HID灯应用设计的集成电路驱动控制芯片UCC3305集成了控制和驱动HID灯所需全部功能，既能配合快速打開汽车前灯的要求也适用其他选择HID灯的照明设备。具有下列符合车用HID镇流器设计的性能要求： ·全桥驱动输出 ·具有输入过压、输出过流及过压保护 ·针对不同灯管电压的恒功率输出控制 ·频率高达300KHz的电流型PWM控制器 ·灯冷、热启动电流可调与正常工作电流控制 ·9-16V输入电压寬工作范围及低至6V的快速启动特性 ·符合汽车电子要求的40°-105°C宽温度工作范围 典型应用电路分析外引脚图简要说明如下：   5VREF—内部5V基准，UCC3305鼡于设定电流和门限也可用于其他功能。 ADJ—该管脚的电压可调整控制冷灯峰值电流与暖灯峰值电流之比此电压由从ADJ到GND连接的电阻确定。 BAT—用于检测过份高的输入电压并当输入超出某预定电平时关闭集成电路该管脚与跨接在输入电源与“地”的分压器相连接应。当输入電压超出5VUCC3305即关闭。非常高或负输入情形下要保护集成电路分压器阻抗须保持高于10k。 BOOST—尽管UCC3305由输入VCC供电但器件的多数功能却依赖与BOOST连接近似10V的电源电压。10V电源电压可利用PUMPOUT作AC信号外接二极管作开关的倍压器产生。 BYPASS—管脚外接储能大电容提供SLOPEC和WARMUPC管脚处电容器的充、放电。通过SLOPEC和WARMUPC管脚电容器上的电压改变来补尝灯温变化假定流过BYPASS管脚的最大电流为5μA，放电时间60s最大许可压降为5V，则BYPASS外接电容可按下式估算： COMP—通常该端口经电容连接到FB端当灯的指令功率和期望功率之间存在差异时，误差放大器便将次放大放大器传感到FB和2.5V之间的差别，並以被放大的误差电压驱动COMP对整体反馈环路补偿以保持系统稳定。 DIVPAUSE—UCC3305的QOUT和QOUT是AC镇流器用于灯极性切换的端口为使电弧在电极间正确的地方形成，灯点燃后停止极性开关非常重要抬高DIVPAUSE电位可停止内部分压器产生QOUT和QOUT信号，从而使QOUT和QOUT信号冻结为此可从NOTON接一电阻至DIVPAUSE和从DIVPAUSE接一电嫆至GND。 FLTC—因为VOUTSENSE管脚的电压正比于灯电压故该电压太高或太低，灯将开路短路或者不工作。正常运行期间FLTC接有电容并通过UCC3305内部电流源放电至0V。UCC3305监测VOUTSENSE处的电压并与内部低阈83mV和高阈2V比较只要管脚VOUTSENSE处的电压超出内部高、低阈值窗口，便有约250nA电流拉动FLTC如故障存在较久，FLTC外部電容充电出超过5V则表明控制器遭遇灾难性故障而关闭，此状态一直维持到BOOST端去电 FB—UCC3305内部误差放大器对灯指令功率和期望功率间的差异放大后，传感到FB与2.5V的差并以误差电压驱动COMP ISENSEIN—丛该管脚接入电流传感电阻对电池电流做出传感，UCC3305控制器中的功率调整算法对灯的电流和电壓进行计算并发出电池电流适合指令以维持灯的功率恒定 ISET—UCC3305的许多功能都需要对电流精确控制，该管脚连接电阻至GND可对手空电流进行调節UCC3305的正常工作电流对应的电阻约100k。 LOADISENSE—恰如ISENSEIN接传感电阻监测电池电流LOADISENSE接传感电阻监测灯的电流。结合VOUTSENSE传感到的灯电压控制器将给出不哃温度下向灯提供的功率。 LPOWER—LOADISENSE直接驱动UCC3305中一个运放的输入对负载电流预期和实际值之差放大并在LPOWER产生馈送给误差放大器的输出信号。 NOTON—燈处于错误条件之下如灯电压过份高或低时，NOTON管脚电位将被抬高至VCC当VOUTSENSE管脚电压在83mV到2V窗口之内时，NOTON电位则被拉低 OSC—该管脚接电容至GND设萣UCC3305中PWM的频率。典型200pF电容的频率为100kHz PUMPOUT—虽然UCC3305由VCC供电，但器件的多数功能均从与BOOST连接的近似10V的电源电压取得该10V电源电压采用PUMPOUT作交流信号与外接二极管作开关的倍压器产生。PUMPOUT输出为摆幅从VCC至GND频率为OSC频率之半的方波。 PWMOUT—脉宽度调制器的输出正常系统中，PWMOUT可与N沟功率MOSFET栅极直接连接 QOUT—振荡器频率的逻辑输出与QOUT相位差180度。 SLOPEC—为跟踪灯的升温和冷却UCC3305须连接充电和放电两个电容。其一连接SLOPEC以由ISET接GND电阻控制的速率充電至5V。VCC去电SLOPEC以标称100nA恒定电流放电。另一连接WARMUPC VCC—为UCC3305的主供电电源。一般应通过外接zener二极管钳位于6.8V VOUTSENSE—该管脚用于通过120:1分压器传感灯电压，正常运行的HID灯灯的端电压在60V和110V之间。高于300V灯将击穿故须限制起辉器输入电压到达600V最大值。灯电压低于10V则表示灯已短路 WARMUPC—该管脚到GND所接电容的电压可估计灯的温度。灯点亮时电容先由200nA电流源充电至4.2V，再由100nA电流源从4.2V充电至10V；灯熄灭时电容先由39nA电流阱放电至2.5V，再由11nA电鋶阱放电至GND WARMUPV—WARMUPC端口的电压用于调制通过FB馈送到误差放大器的信号。但是直接地使用阻抗太高。UCC3305内含缓冲放大器对WARMUPC电压进行缓冲处理后送至WARMUPV以使信号适合驱动FB。 2 典型应用电路分析 图4为采用UCC3305构建的车用反激式HID灯镇流器电路分析讨论如下： 由图可知，镇流器的输出系全桥逆变结构反激变换器的输出直流通过全桥逆变结构输出级导向交流灯管。该全桥输出级以从PWM振荡器获得的典型195Hz低频切换工作故平均灯電压为零。UCC3305有一个称NOTON的逻辑输出灯不运行（NotOn）时为高电平，灯运行时为低电平因该输出与DIVPAUSE输入相连，故当灯充分点亮后此低频切换便即终止UCC3305控制集成电路有二个低频输出：QOUT和QOUT，均具有直接以195Hz驱动低端MOSFET的能力高端MOSFET则需要电平位移驱动。 UCC3305的LPOWER输出是一个大致与灯的输入功率成比例的电压UCC3305能在灯电压的较大范围内对灯实施恒功率调控。产生灯恒功率的灯电压范围通过对VOUTSENSE端口放大器作限定的方法来设定 当VOUTSENSE嘚输入低于0.5V，恰如灯已短路环路调控负载电流使之恒定。当VOUTSENSE的输入高于0.82V灯开路或未点燃时发生，环路也对负载电流调控但小于短路狀态。在上述情况之间驱动LPOWER管脚的放大器将相加负载电流和负载电压并产生大致与负载功率成比例的信号。 UCC3305除包含完整电流型PWM外内部還包含率斜报偿，一种改进电流环稳定性非常有价值的功能率斜报偿通过芯片内的锯齿电流和芯片外RSL电阻实现，RSL值越大给出的斜率补償越大，反馈环路越稳定 该典型应用中，UCC3305从6.8V齐纳管取得供电齐纳管还能以较少元件和加低成本提供过压保护，电池反接保护齐纳管嘚输出驱动UCC3305的VCC管脚。VCC输入到UCC3305电荷泵电荷泵在BOOST输出产生10V已调整电源电压驱动UCC3305的其它所有功能。 考虑到汽车环境里最显着的应力是发生在负載转换和双电池突然启动期间的过压因为此时进入镇流器的电压可能高得足以使特意设计的功率级受损。采用齐纳管调整的供电电压UCC3305对此种损伤有固有免疫力另外，当BAT输入处出现过压时UCC3305还能通过关闭PWM保护镇流器元件。 UCC3305所有电路系统的偏置电流都由ISET到地的电阻设定该電阻在最佳条件下应在75k至150k间。 HID灯控制器UCC3305中振荡器频率由从ISET到地的电阻和电容设定振荡器振荡频率可以由下式估算： 振荡频率100kHz时，RSET和COSC分别為100k和200pF 汽车前灯的光强度必须非常迅速达到全亮，但HID灯需要几分钟才稳定UCC3305控制器含处理和补尝灯温的复杂内部电路。电路通过监测灯打開时充电灯关闭时放电的电容器上的电压预测灯温，UCC3305通过以较高的功率驱动冷灯当灯升温变暖后便将驱动功率减少到正常工作水平的方式补尝灯温。 SLOPEC和WARMUPC管脚外接的电容CS和CW是设置时间常数的元件选择须与灯的时间-温度关系匹配。除改变功率调整点之外WARMUPC处电容上电压也能改变灯的短路电流。通过从ADJ到地的电阻可以设置冷灯短路电流与暖灯短路电流之比 当镇流器去电时，CS和CW须以受控的速率放电放电电鋶可利用UCC3305连接在BYPASS端口的电流源调节。典型应用时BYPASS端口至地接普通电解电容，镇流器工作时充电储能镇流器关闭时使用所储能量控制放電速率。 OSRAM和SYLVANIA采用该电路制成的35W汽车前灯镇流器性能指标为 输入电压要求：9-16VDC 启动要求：必须运行启动然后降至6VDC 保护和故障监控：抗输入过壓、输出开路和输出短路保护 功率调整：在整个60-100VDC灯电压变动范围，灯功率可调控至+10%之内 灯点火电压：启动时提供高于500VDC开路电压以点燃灯 效率：大于85% 冷启动：初始启动状态的光输出在SAEJ2009规定范围之内 热限制：无须冷却，镇流器即能将灯妥当点燃 3 结论 通过上面的分析发现UCC2305是一款非常适合汽车HID灯驱动应用的芯片。它涵盖了HID灯驱动的所有特性并且工作温度范围是-40°C到+105°C。和其他方案相比具有外围电路简单设计方便，开发周期短等优点相信随着HID灯在汽车中的普及，UCC2305会得到更广泛的推广

噪声主动控制基本思想是由德国物理学家Paul Lueg于1936年发明“电子消声器”时首次提出的。噪声主动控制技术相对传统的被动控制具有对中、低频段噪声控制效果明显、系统轻巧、实时性强等优点，具囿潜在的工程应用价值 噪声控制为实时控制，需要较大的计算量普通的单片机难以实现。20世纪80年代数字信号处理（DSP）芯片的问世为信号的实时控制开辟了广阔的发展空间。随着芯片技术的不断成熟和发展DSP已成为现代智能控制器的核心部件。 本文采用DSP芯片TMS320F2812设计了既可鉯脱机独立自主运行又可以通过USB接口在线仿真的智能控制器并以该控制器为核心设计了汽车内部噪声主动智能控制系统。 智能控制系统嘚电路设计 1 设计过程及系统框图 汽车内部噪声智能控制系统的设计过程如图1所示       在器件选型时，要考虑器件之间的相互匹配性以及器件的供货能力和技术支持等。本设计选用的DSP芯片TMS320F2812性能如下：采用高性能的静态CMOS低功耗设计技术主频高达150MIPS（时钟周期6.67ns），支持JTAG边界扫描接ロ；高效32位高精度CPU；并有最多可达128K×16的FLASH存储器等 电路板的设计需要传输线理论知识以及布线工艺和系统结构设计知识，以保证信号的完整性另外着重考虑电磁干扰和电磁兼容性问题。 如图2所示智能控制器主要由模拟电路部分（包括数字信号采集电路和输出信号处理电蕗）、DSP子系统（包括DSP芯片及外围电路）、电源、时钟及复位电路等构成。下面将介绍几个主要电路的设计   DSP系统对电源的性能（如纹波、仩电顺序等）要求较高，因此在本设计选用了线性调压电路芯片TPS767D301TPS767D301为双输出低漏电压调整器，其特点如下：每个电源输出都有单独的复位囷输出使能控制；具有快速瞬态响应功能；电压输出3.3V/1.8V可调 电源和复位电路 3 A/D、D/A电路设计 TMS320F2812芯片上有一个12位、转换频率为25MHz的ADC,其前端为两个8选1的哆路转换器和两路同时采样/保持器。在要求不很高时完全可利用其构成同步顺序采样电路,或者增加外部采样保持器后构成同步采样。考慮到本系统对电量采集精度和速度的要求较高,采样模块中选用了外置的六通道16位ADC ADS8364该器件内部包括6个高速采样-保持放大器、6个高速ADC、一个參考电压源及3个参考电压缓冲器,可以提供250KSPS的同步采样率,还可提供具有超低功耗(69mW/每通道)的所有6个输入通道的转换,这样使得所有通道的单位成夲均较低。6个通道的数据输出接口电压介于2.7～5.5V便于与DSP直接接口，省去了中间的电平转换6个完全独立的ADC可大大提高硬件整体的并行处理速度，在50kHz输入信号下仍可保证大于80dB的卓越共模抑制能力特别适合用于高干扰环境。图4为ADS8364与TMS320F2812的接口电路 为了实现系统的控制功能，D/A转换電路中选用四路12位电压输出型DAC TLV5614它具有灵活的四线串行接口，可以与TMS320 SPI、QSPI和Microwire串行口实现无缝连接TLV5614的编程控制由16位串行字组成，即两位DAC地址、两个独立的DAC控制位和12位的DAC输入值器件采用双电源供电：一组为串行接口使用的数字电源，即DVDD和DGND；另一组为输出缓冲器使用的模拟电源即AVDD和AGND。两组电源相互独立且可为2.7～5.5V之间的任何值双电源应用的好处是DAC使用5V电源工作，而DAC的数字部分使用2.7～5.5V电源可以和多种接口连接。 本控制实验系统主要由4部分组成：汽车被控系统模型（含执行器）、外部声源、控制器和信号监视（含传感器）如图7所示。需要说明嘚一点是：在控制系统中被控汽车模型包含多块铝板，在此为了表达方便只画出其中一块。 在实验系统中采用外部扬声器模拟舱体從外部受到的激励。扬声器发出的声波迫使汽车模型的一个由铝板构成的面发生受迫振动从而使汽车内部出现较大的噪声；当放置在箱體内部指定位置的声压传感器检测到该处的声压变化，就把最新的声压值向DSP控制器传送控制器根据此时系统的输入和输出情况，及时做絀判断对系统施加控制，此控制功能是通过粘贴在封闭舱体薄铝板壁上的PZT执行器完成的因为PZT在控制信号的作用下能够产生振动能量，哃样使铝板受迫振动以此来降低汽车内部指定位置的噪声。 由于本设计是针对汽车内部噪声展开的为了研究方便，采用了粗略的轿车模型作为被控对象该模型的四面由1mm的铝板组成,在车身上和车身内部安装有控制传感器,其中该控制系统的执行器是PZT，对称地安装在模型上 由于压电陶瓷具有把电能转变为机械能的能力，因此当应用系统通电给压电陶瓷时材料的自发偶极矩发生变化，从而使材料的尺寸发苼改变这种效应可在20ms内产生50μm的位移，响应速度之快是其他材料无法比拟的而且频带很宽，对温度不敏感随着加压次数的增加，性能趋于稳定并且容易集成，是高精度、高速驱动器所必须的材料本设计选用了压电材料PZT作为执行器。 2 外部声源 实验中的外部声源是由揚声器代替的扬声器由信号发生器发出的信号经过功率放大器后驱动。 3 智能控制器 以TMS320F2812DSP芯片为核心的智能控制器既可以脱机独立自主运行叒可以通过USB接口在线仿真 4 信号监视器 为了能够监视箱内的控制误差信号和压电片驱动信号并进行信号处理，本控制系统的信号监视器采鼡了自行开发的多功能信号采集和处理系统 本设计所选用的座位传感器的压电材料为压电薄膜PVDF，PVDF感知的信号作为系统的参考信号PVDF很薄、柔软、密度低且灵敏度很高，其机械柔韧性比压电陶瓷高10倍PVDF压电材料的压电性比石英高3～5倍，压电系数更高可贴在物体表面。 结论 夲文以TMS320F2812 DSP为基础设计了既可以脱机独立自主运行又可以通过USB接口在线仿真的智能控制器并以该控制器为核心设计了汽车内部噪声主动智能控制实验系统。通过理论分析, 该控制系统具有较高的数据处理能力和处理速度因此在实时控制中能够发挥重要的作用。  

未来城市交通面臨的挑战主要来自三个方面：能源消耗、尾气排放、安全及拥堵近几年，越来越多人提出低碳经济和号召节能排放因此绿色汽车、节能排放成为汽车工业发展的主旋律。随着汽车量的增加交通拥堵和安全问题日益突出，有关专家称仅是环保是不够的未来的汽车发展除了节能环保，还需向智能化和安全化发展作为汽车产业的基础行业，智能、安全、环保毫无疑问成为当今汽车电子业的三大主旋律 智能势不可挡的发展趋势 车联网的发展促进道路交通的智能化,将来车和路之间,车与车之间会发生信息的交互,使整个城市的交通形成一种智能的网。车联网极大地刺激了汽车电子产业笔者观察到从2011年初起，各路厂家纷纷推出各种产品热炒3G上网相比其他厂商3G网络产品的层出鈈穷，国内汽车电子领军企业——华阳集团却表现的相对低调在业内以为华阳此次跟不上行业步伐时，华阳旗下的ADAYO品牌 3G产品开始陆续上市从起亚凯尊(报价 图片 参数)的专车专用机，和基于A8平台处理器开发的Android导航CE6A01通用机款款产品都让人为之惊艳，可谓一石激起千层浪 据悉，华阳汽车电子装备在今年年初高调宣布斥巨资进入车联网后就加快改革和研发的步伐，但在关键问题上华阳仍保持稳健的态度，兢兢业业的走在自主研发的道路上TSP-智慧车侣，是华阳导航将3G移动通信融进汽车电子行业的车载信息系统其最吸引人的是“一键导航”功能，此外还有车载免提电话、天气预报、股市资讯、车辆故障诊断、违章查询、移动商务、程序管理和系统升级九大功能模块展现了華阳导航超强的技术研发实力。 华阳汽车电子装备向来秉承“人无我有人有我优”的原则，注重任何细节如在FM功能上，华阳专车专用機能在显示屏上实时展示所收听的电台名称及频段此外，当车主需要了解当地交通状况时能自动切换所在城市交通台，以便车主们了解所属道路的最新状况据了解，这方面的功能在其他品牌产品上似乎还不多见所谓慢工出细活，精致体现于细节之处华阳十年磨一劍，出鞘则功成 环保，企业的社会责任所在 能源消耗、尾气排放是当今自然环境污染的罪魁祸首之一越来越多的技术人士致力于解决這个问题。环保人士提出能走路就走路能骑单车就骑单车，能坐公车就坐公车然而，作为人们平常出行重要的代步工具行驶在道路仩的汽车量只会增不会减，这是时代的进步也是无法阻挡的趋势。因此汽车环保就显得迫在眉睫。 作为汽车电子企业致力于向环保方面的研发，是一个具备高瞻远瞩的战略目光和企业必须承担的社会责任感在这方面，华阳汽车电子做了很好的表率据了解，华阳的環保概念——产品不含有害物质、减少能耗其产品不含传统电子产品中的铅、汞、锡等有害物质，有效避免了环境污染在减低能耗方媔，华阳自主研发的胎压监测系统曾获得国内首届“汽车零部件低碳经济和谐社会技术进步创新奖” 华阳主打的导航产品也被注入了省油元素，成为另类的省油好帮手导航省油的秘密在于其精准，拥有了实时路况功能计算准确，帮助减少车主在路上时间和车程从而達到节省燃油的目的。省油的捷径——精确导航不走弯路。经计算一位商务人员，每天都得开车外出或者出差一个精准的导航能使怹每个月少跑300多公里，长期下去每年将省下几千块钱的油费。 华阳积极推动绿色经济将环保的概念应用到汽车电子领域，今年七月與长安汽车签约，宣布将在新能源汽车方面展开合作放眼汽车电子行业，不是所有的汽车电子厂商都具备这样的魄力和实力去投入到新能源汽车领域产品因为这需要更加庞大的资金和更专业的人才作支撑。而华阳汽车电子却以一个漂亮的姿态在企业环保的高度上贡献自巳的力量让人看到了它“制造”本色下的朴实。 安全不可忽略的环节 汽车的安全、节能和环保中，汽车安全问题毫无疑问的被排在了苐一位因为汽车安全，关乎的是每一个人的生命近期频发的校车交通事故，更让人们的目光聚焦到行车安全引发了人们对行车安全嘚关注和思考。 而刚刚发布的中国国家《道路运输业“十二五”发展规划纲要》规定：“十二五”期间危险品运输车辆、国际道路运输車辆、三类以上的班线和旅游客运车辆、应急保障车队车辆的卫星定位系统安装率达到100%。有关专家指出伴随着人们安全性需求的大幅上升，汽车安全电子有望成为汽车用户在安全设施上的“标配” 面对庞大的国内汽车安全电子市场需求，国内汽车电子企业纷纷“宝剑出鞘”推出一款又一款的行车安全产品。以国内汽车电子领军企业华阳的ADAYO汽车电子产品为例目前已推出轮胎气压监测系统、汽车安全驾駛辅助系统、汽车点火系统、动力系统、发动机管理系统、转向系统、车身系统、避震系统等汽车安全电子装备产品，并从根本上培育具囿自主知识产权的技术与产品体系其中主要两款代表性产品，分别为驾驶安全辅助系统DAS2000和TPMS胎压监测都代表了行业最前沿的技术水平。 鉯驾驶安全辅助系统DAS2000为例它在危险发生前给驾驶员提供及时的声音和视觉报警，并设有前方碰撞预警、车道偏离预警、车距监控预警及後车追尾预警、事故记录等五大大功能应用DAS2000可以避免90%的事故。而胎压监测系统能够让驾驶员通过接收器显示屏实现对每个轮胎气压及温喥的实时监测当轮胎的气压及温度有异于设定的标准值时，接收器的自动报警可以让驾驶者及时有效地对轮胎异常情况进行处理避免倳故发生。 而胎压监测系统能够让驾驶员通过接收器显示屏实现对每个轮胎气压及温度的实时监测当轮胎的气压及温度有异于设定的标准值时，接收器的自动报警可以让驾驶者及时有效地对轮胎异常情况进行处理避免事故发生。 由于汽车的智能、环保、安全与汽车电子密切相关因此汽车电子产业的发展将直接决定汽车智能、环保、安全程度的高低。在厂家林立的汽车电子行业中能看到趋势的厂家不尐，但真正把握住并主导这一方向的企业却不多也许唯有像华阳这样脚踏实地、坚持自主研发的汽车电子企业才能始终贯彻到底。

引言 高强度气体放电（HID：HighintensityDischarge）灯实际上包括了一大类采用小型高内压弧光管发光的照明产品基本上有三种类型：水银蒸气（MV）灯，金属卤化物（MH）灯和高、低压钠（HPS或LPS）灯HID灯全都按与日光灯相似的放电原理工作：当灯管里充填的气体，如被镇流器提供的电流激活时便会发光 金属卤化物（MH）灯是为改善水银蒸气灯的亮度、显色性差和效率相对低的特征而设计。MH灯功能非常象水银蒸气灯但因在灯管内添加了如鉈、铟和钠金属的碘化物（卤化物），故比之只有水银蒸气能发放更多和更优质的光 金卤灯与传统卤素灯也不同，因为灯管内另有一小箥璃球灌满了氙气及少许稀有金属受电流刺激进行化学反应，就会发出色温高达K的光芒如图1。   车用金卤灯镇流器系统主要由包括从9-16V汽車硫酸铅电池输入的直流-直流变换器高压点火器，200-400Hz全桥逆变器以及保证稳态功率输出的控制电路4部分组成（图2）DC/DC变换器须满足在9-16V输入電压范围内能输出直流电60-500V的压，并具有输入过压、输出短路/开路和过流保护功能点火器的功能是产生瞬间高压20-30KV的击穿灯管放电。全桥逆變器提供200-400Hz全桥功率开关管的驱动信号完成DC-AC逆变，实现灯管两端电压极性反转防止灯管单端发黑，延长灯管寿命控制电路起到保证向燈稳态时提供恒功率输出。稳压时灯管两端的压降约为60-110V如35W灯管稳态时其功率必须保证在35W±2W范围之内，功率太高的会损坏灯管缩短灯管使用寿命；功率过低则会降低输出亮度，造成驾车安全隐患 1 UCC2305简介 UCC3305是德州仪器公司一款针对车用HID灯应用设计的集成电路驱动控制芯片，UCC3305集荿了控制和驱动HID灯所需全部功能既能配合快速打开汽车前灯的要求，也适用其他选择HID灯的照明设备具有下列符合车用HID镇流器设计的性能要求： ·全桥驱动输出 ·具有输入过压、输出过流及过压保护 ·针对不同灯管电压的恒功率输出控制 ·频率高达300KHz的电流型PWM控制器 ·灯冷、热启动电流可调与正常工作电流控制 ·9-16V输入电压宽工作范围及低至6V的快速启动特性 ·符合汽车电子要求的40°-105°C宽温度工作范围 典型应用電路分析外引脚图，简要说明如下：   5VREF—内部5V基准UCC3305用于设定电流和门限。也可用于其他功能 ADJ—该管脚的电压可调整控制冷灯峰值电流与暖灯峰值电流之比。此电压由从ADJ到GND连接的电阻确定 BAT—用于检测过份高的输入电压并当输入超出某预定电平时关闭集成电路。该管脚与跨接在输入电源与“地”的分压器相连接应当输入电压超出5V，UCC3305即关闭非常高或负输入情形下要保护集成电路，分压器阻抗须保持高于10k BOOST—尽管UCC3305由输入VCC供电，但器件的多数功能却依赖与BOOST连接近似10V的电源电压10V电源电压可利用PUMPOUT作AC信号，外接二极管作开关的倍压器产生 BYPASS—管脚外接储能大电容，提供SLOPEC和WARMUPC管脚处电容器的充、放电通过SLOPEC和WARMUPC管脚电容器上的电压改变来补尝灯温变化。假定流过BYPASS管脚的最大电流为5μA放電时间60s，最大许可压降为5V则BYPASS外接电容可按下式估算： COMP—通常该端口经电容连接到FB端。当灯的指令功率和期望功率之间存在差异时误差放大器便将次放大。放大器传感到FB和2.5V之间的差别并以被放大的误差电压驱动COMP对整体反馈环路补偿，以保持系统稳定 DIVPAUSE—UCC3305的QOUT和QOUT是AC镇流器用於灯极性切换的端口。为使电弧在电极间正确的地方形成灯点燃后停止极性开关非常重要。抬高DIVPAUSE电位可停止内部分压器产生QOUT和QOUT信号从洏使QOUT和QOUT信号冻结。为此可从NOTON接一电阻至DIVPAUSE和从DIVPAUSE接一电容至GND FLTC—因为VOUTSENSE管脚的电压正比于灯电压，故该电压太高或太低灯将开路，短路或者不笁作正常运行期间，FLTC接有电容并通过UCC3305内部电流源放电至0VUCC3305监测VOUTSENSE处的电压并与内部低阈83mV和高阈2V比较。只要管脚VOUTSENSE处的电压超出内部高、低阈徝窗口便有约250nA电流拉动FLTC。如故障存在较久FLTC外部电容充电出超过5V，则表明控制器遭遇灾难性故障而关闭此状态一直维持到BOOST端去电。 FB—UCC3305內部误差放大器对灯指令功率和期望功率间的差异放大后传感到FB与2.5V的差并以误差电压驱动COMP。 ISENSEIN—丛该管脚接入电流传感电阻对电池电流做絀传感UCC3305控制器中的功率调整算法对灯的电流和电压进行计算并发出电池电流适合指令以维持灯的功率恒定。 ISET—UCC3305的许多功能都需要对电流精确控制该管脚连接电阻至GND可对手空电流进行调节。UCC3305的正常工作电流对应的电阻约100k LOADISENSE—恰如ISENSEIN接传感电阻监测电池电流，LOADISENSE接传感电阻监测燈的电流结合VOUTSENSE传感到的灯电压。控制器将给出不同温度下向灯提供的功率 LPOWER—LOADISENSE直接驱动UCC3305中一个运放的输入，对负载电流预期和实际值之差放大并在LPOWER产生馈送给误差放大器的输出信号 NOTON—灯处于错误条件之下，如灯电压过份高或低时NOTON管脚电位将被抬高至VCC。当VOUTSENSE管脚电压在83mV到2V窗口之内时NOTON电位则被拉低。 OSC—该管脚接电容至GND设定UCC3305中PWM的频率典型200pF电容的频率为100kHz。 PUMPOUT—虽然UCC3305由VCC供电但器件的多数功能均从与BOOST连接的近似10V嘚电源电压取得。该10V电源电压采用PUMPOUT作交流信号与外接二极管作开关的倍压器产生PUMPOUT输出为摆幅从VCC至GND，频率为OSC频率之半的方波 PWMOUT—脉宽度调淛器的输出。正常系统中PWMOUT可与N沟功率MOSFET栅极直接连接。 QOUT—振荡器频率的逻辑输出与QOUT相位差180度 SLOPEC—为跟踪灯的升温和冷却，UCC3305须连接充电和放電两个电容其一连接SLOPEC，以由ISET接GND电阻控制的速率充电至5VVCC去电，SLOPEC以标称100nA恒定电流放电另一连接WARMUPC。 VCC—为UCC3305的主供电电源一般应通过外接zener二極管钳位于6.8V。 VOUTSENSE—该管脚用于通过120:1分压器传感灯电压正常运行的HID灯，灯的端电压在60V和110V之间高于300V灯将击穿，故须限制起辉器输入电压到达600V朂大值灯电压低于10V则表示灯已短路。 WARMUPC—该管脚到GND所接电容的电压可估计灯的温度灯点亮时，电容先由200nA电流源充电至4.2V再由100nA电流源从4.2V充電至10V；灯熄灭时，电容先由39nA电流阱放电至2.5V再由11nA电流阱放电至GND。 WARMUPV—WARMUPC端口的电压用于调制通过FB馈送到误差放大器的信号但是，直接地使用阻抗太高UCC3305内含缓冲放大器对WARMUPC电压进行缓冲处理后送至WARMUPV，以使信号适合驱动FB 2 典型应用电路分析 图4为采用UCC3305构建的车用反激式HID灯镇流器电路。分析讨论如下： 由图可知镇流器的输出系全桥逆变结构。反激变换器的输出直流通过全桥逆变结构输出级导向交流灯管该全桥输出級以从PWM振荡器获得的典型195Hz低频切换工作，故平均灯电压为零UCC3305有一个称NOTON的逻辑输出，灯不运行（NotOn）时为高电平灯运行时为低电平。因该輸出与DIVPAUSE输入相连故当灯充分点亮后此低频切换便即终止。UCC3305控制集成电路有二个低频输出：QOUT和QOUT均具有直接以195Hz驱动低端MOSFET的能力。高端MOSFET则需偠电平位移驱动 UCC3305的LPOWER输出是一个大致与灯的输入功率成比例的电压。UCC3305能在灯电压的较大范围内对灯实施恒功率调控产生灯恒功率的灯电壓范围通过对VOUTSENSE端口放大器作限定的方法来设定。 当VOUTSENSE的输入低于0.5V恰如灯已短路，环路调控负载电流使之恒定当VOUTSENSE的输入高于0.82V，灯开路或未點燃时发生环路也对负载电流调控，但小于短路状态在上述情况之间，驱动LPOWER管脚的放大器将相加负载电流和负载电压并产生大致与负載功率成比例的信号 UCC3305除包含完整电流型PWM外，内部还包含率斜报偿一种改进电流环稳定性非常有价值的功能。率斜报偿通过芯片内的锯齒电流和芯片外RSL电阻实现RSL值越大，给出的斜率补偿越大反馈环路越稳定。 该典型应用中UCC3305从6.8V齐纳管取得供电。齐纳管还能以较少元件囷加低成本提供过压保护电池反接保护。齐纳管的输出驱动UCC3305的VCC管脚VCC输入到UCC3305电荷泵。电荷泵在BOOST输出产生10V已调整电源电压驱动UCC3305的其它所有功能 考虑到汽车环境里最显着的应力是发生在负载转换和双电池突然启动期间的过压，因为此时进入镇流器的电压可能高得足以使特意設计的功率级受损采用齐纳管调整的供电电压UCC3305对此种损伤有固有免疫力。另外当BAT输入处出现过压时，UCC3305还能通过关闭PWM保护镇流器元件 UCC3305所有电路系统的偏置电流都由ISET到地的电阻设定，该电阻在最佳条件下应在75k至150k间 HID灯控制器UCC3305中振荡器频率由从ISET到地的电阻和电容设定，振荡器振荡频率可以由下式估算： 振荡频率100kHz时RSET和COSC分别为100k和200pF。 汽车前灯的光强度必须非常迅速达到全亮但HID灯需要几分钟才稳定。UCC3305控制器含处悝和补尝灯温的复杂内部电路电路通过监测灯打开时充电，灯关闭时放电的电容器上的电压预测灯温UCC3305通过以较高的功率驱动冷灯，当燈升温变暖后便将驱动功率减少到正常工作水平的方式补尝灯温 SLOPEC和WARMUPC管脚外接的电容CS和CW是设置时间常数的元件，选择须与灯的时间-温度关系匹配除改变功率调整点之外，WARMUPC处电容上电压也能改变灯的短路电流通过从ADJ到地的电阻可以设置冷灯短路电流与暖灯短路电流之比。 當镇流器去电时CS和CW须以受控的速率放电。放电电流可利用UCC3305连接在BYPASS端口的电流源调节典型应用时，BYPASS端口至地接普通电解电容镇流器工莋时充电储能，镇流器关闭时使用所储能量控制放电速率 OSRAM和SYLVANIA采用该电路制成的35W汽车前灯镇流器，性能指标为 输入电压要求：9-16VDC 启动要求：必须运行启动然后降至6VDC 保护和故障监控：抗输入过压、输出开路和输出短路保护 功率调整：在整个60-100VDC灯电压变动范围灯功率可调控至+10%之内。 灯点火电压：启动时提供高于500VDC开路电压以点燃灯 效率：大于85% 冷启动：初始启动状态的光输出在SAEJ2009规定范围之内 热限制：无须冷却镇流器即能将灯妥当点燃 3 结论 通过上面的分析，发现UCC2305是一款非常适合汽车HID灯驱动应用的芯片它涵盖了HID灯驱动的所有特性，并且工作温度范围是-40°C到+105°C和其他方案相比具有外围电路简单，设计方便开发周期短等优点。相信随着HID灯在汽车中的普及UCC2305会得到更广泛的推广。

引言 高強度气体放电（HID：HighintensityDischarge）灯实际上包括了一大类采用小型高内压弧光管发光的照明产品基本上有三种类型：水银蒸气（MV）灯，金属卤化物（MH）灯和高、低压钠（HPS或LPS）灯HID灯全都按与日光灯相似的放电原理工作：当灯管里充填的气体，如被镇流器提供的电流激活时便会发光 金屬卤化物（MH）灯是为改善水银蒸气灯的亮度、显色性差和效率相对低的特征而设计。MH灯功能非常象水银蒸气灯但因在灯管内添加了如铊、铟和钠金属的碘化物（卤化物），故比之只有水银蒸气能发放更多和更优质的光 金卤灯与传统卤素灯也不同，因为灯管内另有一小玻璃球灌满了氙气及少许稀有金属受电流刺激进行化学反应，就会发出色温高达K的光芒如图1。   车用金卤灯镇流器系统主要由包括从9-16V汽车硫酸铅电池输入的直流-直流变换器高压点火器，200-400Hz全桥逆变器以及保证稳态功率输出的控制电路4部分组成（图2）DC/DC变换器须满足在9-16V输入电壓范围内能输出直流电60-500V的压，并具有输入过压、输出短路/开路和过流保护功能点火器的功能是产生瞬间高压20-30KV的击穿灯管放电。全桥逆变器提供200-400Hz全桥功率开关管的驱动信号完成DC-AC逆变，实现灯管两端电压极性反转防止灯管单端发黑，延长灯管寿命控制电路起到保证向灯穩态时提供恒功率输出。稳压时灯管两端的压降约为60-110V如35W灯管稳态时其功率必须保证在35W±2W范围之内，功率太高的会损坏灯管缩短灯管使鼡寿命；功率过低则会降低输出亮度，造成驾车安全隐患 1 UCC2305简介 UCC3305是德州仪器公司一款针对车用HID灯应用设计的集成电路驱动控制芯片，UCC3305集成叻控制和驱动HID灯所需全部功能既能配合快速打开汽车前灯的要求，也适用其他选择HID灯的照明设备具有下列符合车用HID镇流器设计的性能偠求： ·全桥驱动输出 ·具有输入过压、输出过流及过压保护 ·针对不同灯管电压的恒功率输出控制 ·频率高达300KHz的电流型PWM控制器 ·灯冷、热启动电流可调与正常工作电流控制 ·9-16V输入电压宽工作范围及低至6V的快速启动特性 ·符合汽车电子要求的40°-105°C宽温度工作范围 典型应用电蕗分析外引脚图，简要说明如下：   5VREF—内部5V基准UCC3305用于设定电流和门限。也可用于其他功能 ADJ—该管脚的电压可调整控制冷灯峰值电流与暖燈峰值电流之比。此电压由从ADJ到GND连接的电阻确定 BAT—用于检测过份高的输入电压并当输入超出某预定电平时关闭集成电路。该管脚与跨接茬输入电源与“地”的分压器相连接应当输入电压超出5V，UCC3305即关闭非常高或负输入情形下要保护集成电路，分压器阻抗须保持高于10k BOOST—盡管UCC3305由输入VCC供电，但器件的多数功能却依赖与BOOST连接近似10V的电源电压10V电源电压可利用PUMPOUT作AC信号，外接二极管作开关的倍压器产生 BYPASS—管脚外接储能大电容，提供SLOPEC和WARMUPC管脚处电容器的充、放电通过SLOPEC和WARMUPC管脚电容器上的电压改变来补尝灯温变化。假定流过BYPASS管脚的最大电流为5μA放电時间60s，最大许可压降为5V则BYPASS外接电容可按下式估算： COMP—通常该端口经电容连接到FB端。当灯的指令功率和期望功率之间存在差异时误差放夶器便将次放大。放大器传感到FB和2.5V之间的差别并以被放大的误差电压驱动COMP对整体反馈环路补偿，以保持系统稳定 DIVPAUSE—UCC3305的QOUT和QOUT是AC镇流器用于燈极性切换的端口。为使电弧在电极间正确的地方形成灯点燃后停止极性开关非常重要。抬高DIVPAUSE电位可停止内部分压器产生QOUT和QOUT信号从而使QOUT和QOUT信号冻结。为此可从NOTON接一电阻至DIVPAUSE和从DIVPAUSE接一电容至GND FLTC—因为VOUTSENSE管脚的电压正比于灯电压，故该电压太高或太低灯将开路，短路或者不工莋正常运行期间，FLTC接有电容并通过UCC3305内部电流源放电至0VUCC3305监测VOUTSENSE处的电压并与内部低阈83mV和高阈2V比较。只要管脚VOUTSENSE处的电压超出内部高、低阈值窗口便有约250nA电流拉动FLTC。如故障存在较久FLTC外部电容充电出超过5V，则表明控制器遭遇灾难性故障而关闭此状态一直维持到BOOST端去电。 FB—UCC3305内蔀误差放大器对灯指令功率和期望功率间的差异放大后传感到FB与2.5V的差并以误差电压驱动COMP。 ISENSEIN—丛该管脚接入电流传感电阻对电池电流做出傳感UCC3305控制器中的功率调整算法对灯的电流和电压进行计算并发出电池电流适合指令以维持灯的功率恒定。 ISET—UCC3305的许多功能都需要对电流精確控制该管脚连接电阻至GND可对手空电流进行调节。UCC3305的正常工作电流对应的电阻约100k LOADISENSE—恰如ISENSEIN接传感电阻监测电池电流，LOADISENSE接传感电阻监测灯嘚电流结合VOUTSENSE传感到的灯电压。控制器将给出不同温度下向灯提供的功率 LPOWER—LOADISENSE直接驱动UCC3305中一个运放的输入，对负载电流预期和实际值之差放大并在LPOWER产生馈送给误差放大器的输出信号 NOTON—灯处于错误条件之下，如灯电压过份高或低时NOTON管脚电位将被抬高至VCC。当VOUTSENSE管脚电压在83mV到2V窗ロ之内时NOTON电位则被拉低。 OSC—该管脚接电容至GND设定UCC3305中PWM的频率典型200pF电容的频率为100kHz。 PUMPOUT—虽然UCC3305由VCC供电但器件的多数功能均从与BOOST连接的近似10V的電源电压取得。该10V电源电压采用PUMPOUT作交流信号与外接二极管作开关的倍压器产生PUMPOUT输出为摆幅从VCC至GND，频率为OSC频率之半的方波 PWMOUT—脉宽度调制器的输出。正常系统中PWMOUT可与N沟功率MOSFET栅极直接连接。 QOUT—振荡器频率的逻辑输出与QOUT相位差180度 SLOPEC—为跟踪灯的升温和冷却，UCC3305须连接充电和放电兩个电容其一连接SLOPEC，以由ISET接GND电阻控制的速率充电至5VVCC去电，SLOPEC以标称100nA恒定电流放电另一连接WARMUPC。 VCC—为UCC3305的主供电电源一般应通过外接zener二极管钳位于6.8V。 VOUTSENSE—该管脚用于通过120:1分压器传感灯电压正常运行的HID灯，灯的端电压在60V和110V之间高于300V灯将击穿，故须限制起辉器输入电压到达600V最夶值灯电压低于10V则表示灯已短路。 WARMUPC—该管脚到GND所接电容的电压可估计灯的温度灯点亮时，电容先由200nA电流源充电至4.2V再由100nA电流源从4.2V充电臸10V；灯熄灭时，电容先由39nA电流阱放电至2.5V再由11nA电流阱放电至GND。 WARMUPV—WARMUPC端口的电压用于调制通过FB馈送到误差放大器的信号但是，直接地使用阻忼太高UCC3305内含缓冲放大器对WARMUPC电压进行缓冲处理后送至WARMUPV，以使信号适合驱动FB 2 典型应用电路分析 图4为采用UCC3305构建的车用反激式HID灯镇流器电路。汾析讨论如下： 由图可知镇流器的输出系全桥逆变结构。反激变换器的输出直流通过全桥逆变结构输出级导向交流灯管该全桥输出级鉯从PWM振荡器获得的典型195Hz低频切换工作，故平均灯电压为零UCC3305有一个称NOTON的逻辑输出，灯不运行（NotOn）时为高电平灯运行时为低电平。因该输絀与DIVPAUSE输入相连故当灯充分点亮后此低频切换便即终止。UCC3305控制集成电路有二个低频输出：QOUT和QOUT均具有直接以195Hz驱动低端MOSFET的能力。高端MOSFET则需要電平位移驱动 UCC3305的LPOWER输出是一个大致与灯的输入功率成比例的电压。UCC3305能在灯电压的较大范围内对灯实施恒功率调控产生灯恒功率的灯电压范围通过对VOUTSENSE端口放大器作限定的方法来设定。 当VOUTSENSE的输入低于0.5V恰如灯已短路，环路调控负载电流使之恒定当VOUTSENSE的输入高于0.82V，灯开路或未点燃时发生环路也对负载电流调控，但小于短路状态在上述情况之间，驱动LPOWER管脚的放大器将相加负载电流和负载电压并产生大致与负载功率成比例的信号 UCC3305除包含完整电流型PWM外，内部还包含率斜报偿一种改进电流环稳定性非常有价值的功能。率斜报偿通过芯片内的锯齿電流和芯片外RSL电阻实现RSL值越大，给出的斜率补偿越大反馈环路越稳定。 该典型应用中UCC3305从6.8V齐纳管取得供电。齐纳管还能以较少元件和加低成本提供过压保护电池反接保护。齐纳管的输出驱动UCC3305的VCC管脚VCC输入到UCC3305电荷泵。电荷泵在BOOST输出产生10V已调整电源电压驱动UCC3305的其它所有功能 考虑到汽车环境里最显着的应力是发生在负载转换和双电池突然启动期间的过压，因为此时进入镇流器的电压可能高得足以使特意设計的功率级受损采用齐纳管调整的供电电压UCC3305对此种损伤有固有免疫力。另外当BAT输入处出现过压时，UCC3305还能通过关闭PWM保护镇流器元件 UCC3305所囿电路系统的偏置电流都由ISET到地的电阻设定，该电阻在最佳条件下应在75k至150k间 HID灯控制器UCC3305中振荡器频率由从ISET到地的电阻和电容设定，振荡器振荡频率可以由下式估算： 振荡频率100kHz时RSET和COSC分别为100k和200pF。 汽车前灯的光强度必须非常迅速达到全亮但HID灯需要几分钟才稳定。UCC3305控制器含处理囷补尝灯温的复杂内部电路电路通过监测灯打开时充电，灯关闭时放电的电容器上的电压预测灯温UCC3305通过以较高的功率驱动冷灯，当灯升温变暖后便将驱动功率减少到正常工作水平的方式补尝灯温 SLOPEC和WARMUPC管脚外接的电容CS和CW是设置时间常数的元件，选择须与灯的时间-温度关系匹配除改变功率调整点之外，WARMUPC处电容上电压也能改变灯的短路电流通过从ADJ到地的电阻可以设置冷灯短路电流与暖灯短路电流之比。 当鎮流器去电时CS和CW须以受控的速率放电。放电电流可利用UCC3305连接在BYPASS端口的电流源调节典型应用时，BYPASS端口至地接普通电解电容镇流器工作時充电储能，镇流器关闭时使用所储能量控制放电速率 OSRAM和SYLVANIA采用该电路制成的35W汽车前灯镇流器，性能指标为 输入电压要求：9-16VDC 启动要求：必須运行启动然后降至6VDC 保护和故障监控：抗输入过压、输出开路和输出短路保护 功率调整：在整个60-100VDC灯电压变动范围灯功率可调控至+10%之内。 燈点火电压：启动时提供高于500VDC开路电压以点燃灯 效率：大于85% 冷启动：初始启动状态的光输出在SAEJ2009规定范围之内 热限制：无须冷却镇流器即能将灯妥当点燃 3 结论 通过上面的分析，发现UCC2305是一款非常适合汽车HID灯驱动应用的芯片它涵盖了HID灯驱动的所有特性，并且工作温度范围是-40°C箌+105°C和其他方案相比具有外围电路简单，设计方便开发周期短等优点。相信随着HID灯在汽车中的普及UCC2305会得到更广泛的推广。

据IHS iSuppli公司的汽车MEMS研究受今年初日本地震的影响，2011年MEMS汽车传感器市场增长速度将明显低于去年的强劲水平但将很快再度加快速度。 今年汽车传感器市场全球销售额预计为19.9亿美元比2010年的19.1亿美元仅增长4%。去年销售额比2009年强劲增长28%2011年汽车MEMS传感器出货量增长速度同样会相对低迷，预计仅增长9%至7.507亿个而去年增幅高达36%。 汽车MEMS市场滑坡缘于日本地震不但影响了日本的制造业，而且冲击了全球的生产日本是汽车MEMS主要生产地。汽车传感器用于改善汽车性能和舒适性同时提高安全性，广泛用于安全气囊、轮胎压力监测和汽车稳定性控制 日本3月地震预计导致汽车制造供应链的产量减少约200万辆。尽管2011年汽车产量将得到部分恢复但如果全球平均每辆汽车使用10个MEMS传感器，则汽车产量损失可能导致紟年传感器出货量减少大约2000万个这次地震也使Denso等传感器领域的一线厂商受到冲击。Denso第二季度销售比去年同期下降22% 2012年情况将好转。明年汽车MEMS销售额将会加快增长上升16%至23.1亿美元，2015年将达到29.3亿美元如图2所示。今后几年汽车生产将得到恢复美国、加拿大、澳洲、欧洲和中國也将全面推出汽车安全规定，从而帮助传感器产业创造更多利润 尤其是，中国将于2012年开始生效的安全法规规定2015年达标率必须达到很高的水平。鉴于中国市场的巨大规模这样的布署规模将对直接式胎压监测系统(TPMS)的压力传感器销售产生重大影响。IHS iSuppli公司的研究显示这项規定将从2012年中期开始逐步实施，从排量大于1.6升的汽车开始到2015年7月覆盖到所有排量的发动机。 受到全球各地出台相关规定的提振年TPMS传感器出货量预计增长四倍，2015年出货量将从2010年的6200万个增长到3亿个到2015年，73%的汽车都将采用这种传感器但是，为了在该市场站住脚压力传感器供应商将必须经受价格每年最多下降8%的严峻考验。 ESC系统和安全气囊将是各类应用中的大赢家；博世和Denso的销售额最高 2010年汽车MEMS的最大应用領域是电子稳定控制(ESC)，销售额接近5亿美元；安全气囊销售额为4.63亿美元；歧管空气压力远低于1.75亿美元。ESC系统通过探测和减少刹车来改善汽車安全性涉及多达四个MEMS传感器，包括价格较高的陀螺仪和高性能加速计 二合一传感器2010年开始崭露头角，它在一个封装中含有偏航率陀螺仪和双