HUD抬頭顯示EMI的解決方案分享

　　自上世紀(jì)80年代，HUD開始從飛機(jī)嫁接于汽車，但HUD真正受到世人矚目還是在虛擬顯示概念被廣泛了解的今天。谷歌眼鏡激起了對增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的無限遐想，HUD可謂是“屬于汽車的智能眼鏡”。應(yīng)用于汽車的HUD要求所產(chǎn)生的投影畫面呈現(xiàn)在道路上，而非聚焦于車內(nèi)或者擋風(fēng)玻璃上，通過這樣的設(shè)計(jì)，免除了人眼的焦距調(diào)整。設(shè)計(jì)初期，應(yīng)用HUD的驅(qū)動力是駕駛的安全性，使得駕駛員在駕駛過程中無需將視線轉(zhuǎn)移到儀表盤或者中控上，因此，HUD所投影的信息主要是汽車的行駛狀況指標(biāo)，比如儀表盤上所顯示的車速、油量等信息；進(jìn)一步，設(shè)計(jì)人員希望通過HUD實(shí)現(xiàn)智能駕駛的目標(biāo)，賦予其更多的功能，包括導(dǎo)航、短信、電話、郵件等，甚至加入簡單的互動，讓汽車成為類似智能手機(jī)的移動終端。隨著其功能以及結(jié)構(gòu)的多樣性，產(chǎn)品的EMC問題也變得尤為突出。

　　EMI主要包括傳導(dǎo)和輻射兩部分，如上圖所示的HUD電路架構(gòu)，我們已經(jīng)把與傳導(dǎo)、輻射相關(guān)的EMI風(fēng)險(xiǎn)電路全部列出。接下來我們將針對不同電路將會導(dǎo)致的EMI問題以及解決對策做詳細(xì)說明。

　　1.傳導(dǎo)低頻段發(fā)射超標(biāo)

　　該頻率段主要有DC-DC電路的開關(guān)頻率造成，一般集中在幾百K到2M之間，能量較大，以差模的形式存在。針對此干擾需要在DC-DC輸入端做低頻差模濾波，例如π型濾波等，此措施對輻射測試中150K-30M的拉桿天線測試同樣有效。

　　2.傳導(dǎo)高頻段發(fā)射超標(biāo)

　　該頻率段主要以共模干擾為主，而且隨著車廠對收音頻段的指標(biāo)要求越來越嚴(yán)格，單純的從源頭降低干擾很難滿足CLASS5（18db）的要求，因此在設(shè)計(jì)中需要在傳播路徑上預(yù)留對應(yīng)的電路（如共模濾波）來滿足高等級要求。

　　3.屏時(shí)鐘造成的輻射發(fā)射超標(biāo)

　　針對以上屏?xí)r鐘引起的輻射超標(biāo)，時(shí)鐘擴(kuò)頻技術(shù)提供了一種性價(jià)比非常好的方案。時(shí)鐘擴(kuò)頻技術(shù)通過對尖峰時(shí)鐘進(jìn)行調(diào)制處理，使其從一個(gè)窄帶時(shí)鐘變?yōu)橐粋€(gè)具有邊帶諧波的頻譜，將尖峰能量分散到展頻區(qū)域的多個(gè)頻率段，從而達(dá)到降低尖峰能量，抑制EMI的效果，有點(diǎn)復(fù)雜，直接看下圖！

　　通過使用展頻技術(shù)順利通過了平均值只有2db的超低限值要求。

　　4.馬達(dá)造成的傳導(dǎo)輻射發(fā)射超標(biāo)

　　馬達(dá)干擾有一大特性就是峰值會很高而平均值很低，工程師在整改過程中可以根據(jù)此特性對干擾進(jìn)行簡單定位和排除。當(dāng)鎖定問題點(diǎn)后我們可以使用幾個(gè)電感器，電容器作為元件組合來實(shí)現(xiàn)許多復(fù)雜的濾波器，但是也可以用一個(gè)BDL濾波器來實(shí)現(xiàn)更簡單，更便宜，更有效的解決方案。

　　5.CAN電路造成的傳導(dǎo)輻射發(fā)射超標(biāo)

　　CAN電路雖然自身干擾不是很大，但它作為耦合途徑會把整機(jī)上的干擾發(fā)射出去，因此CAN電路也需要在端口做共模濾波處理。