车载娱乐系统电路设计图集锦 —电路图天天读（139）

　　TOP1 车载模块原理分析与电路

　　EST527车联网模块，是一款车规级的车联网标准模块OBDII协议数据解析产品，支持ISO9141-2、ISO14230（KWP）、 ISO15765（CANBUS）等协议的物理层，可通过OBD-16标准接口与现有绝大部分汽车的ECU进行诊断通讯；模块将汽车电控系统的各项传感器数值转换为UART格式的数据进行输出，用户产品通过EST527_MINI模块与汽车快速连接，轻松实现车联网产品二次开发；还支持标准的OBDII汽车故障诊断功能，支持DTC诊断请求、故障码输出、故障码清除。

　　模块特色：标准OBDII接口支持；覆盖所有主流汽车协议、双MCU；处理速度快，是ELM327的5倍；上位机无需进行任何运算，所有数据都以数值方式返回；精确行驶里程算法，准确度99.5%；支持瞬时油耗、平均油耗及耗油量数据；支持车辆故障码诊断，两条指令即可完成故障码的读取和清除；模块化设计，高集成度；车规级抗干扰设计；邮票孔及插针双接口设计，满足所有应用场合；AT 指令集简单易用；极大的提升二次开发效率，缩短研发周期。

　　车联网 OBD模块采用邮票/插针两种不同的方式，通过UART连接各种车载设备，获取到OBD各种数据，依然采用双核处理，一个 MCU负责解码，一个负责运算，所有的数据都是已经解析好的数据，采纳该方案的不用了解任何关于汽车协议的知识，通过电路连接，做好界面就OK。

　　原理分析：EST527 车联网OBD模块，采集记录开始行驶时间、结束时间、总油耗（怠速油耗、行驶油耗）单次行驶里程、怠速耗油量、行驶耗油量、当次燃油费用、当次平均车速、当次最高转速、最高车速等驾驶行为习惯等数据，常用车速、转速、水温、电压、OBD故障码信息，将数据通过GPRS传输到后台，将对合作伙伴免费开放中文 OBD故障码库优质APP应用的API端口，可以实时查询12000多条汽车OBD故障代码信息。

　　GPS导航应用：该方案结合新一代实时路况导航，颠覆传统导航设备，采用EST527模块，直接显示油耗轨迹，某路段多少油耗一目了然，及时反馈对应的速度地图轨迹。基于 EST527模块开发软件的路况支持全国大部分高速路况信息，堵车时一看地图就清楚自己拥堵位置及路况界面，是出差的路况信息最好帮手。

　　云记录仪应用：我们将OBD采集到的数据根据车速、转速、万一发生碰撞，锁定该数据将汽车数据及视频数据及时发送到后台，结合大数据医疗救助体系，及时分析出合理援救方案，减少死亡率。

　　云GPS定位器：车链追踪与智能防盗系统，锁定汽车位置及行车轨迹，可通过电子围栏将信息传输到手机或者电脑，跟踪车况及地理位置信息。

　　车联网大数据：整合OBD+GPS+GPRS/CDMA/3G/4G，获取汽车数据、地理位置信息、驾驶行为习惯数据、汽车OBD智能故障诊断，CRM系统、平台互动与分享，改变司机朋友驾驶习惯、享受生活娱乐资讯资讯、提供维修保养、保险服务、关键路段设定维修站、加油站、生活消费场所、休息站等等。

　　车载开关电源电子电路方案详解

　　随着现代汽车用电设备种类的增多，功率等级的增加，所需要电源的型式越来越多，包括交流电源和直流电源。这些电源均需要采用开关变换器将蓄电池提供的+12VDC或+24VDC的直流电压经过DC-DC变换器提升为+220VDC或+240VDC，后级再经过DC-AC变换器转换为工频交流电源或变频调压电源。对于前级DC-DC变换器，又包括高频DC-AC逆变部分、高频变压器和AC-DC整流部分，不同的组合适应不同的输出功率等级，变换性能也有所不同。推挽逆变电路以其结构简单、变压器磁芯利用率高等优点得到了广泛应用，尤其是在低压大电流输入的中小功率场合;同时全桥整流电路也具有电压利用率高、支持输出功率较高等特点，因此本文采用推挽逆变-高频变压器-全桥整流方案，设计了24VDC输入-220VDC 输出、额定输出功率600W的DC-DC变换器，并采用AP法设计相应的推挽变压器。

　　推挽逆变的工作原理

　　图1给出了推挽逆变-高频变压-全桥整流DC-DC变换器的基本电路拓扑。通过控制两个开关管S1和S2以相同的开关频率交替导通，且每个开关管的占空比 d均小于50%，留出一定死区时间以避免S1和S2同时导通。由前级推挽逆变将输入直流低电压逆变为交流高频低电压，送至高频变压器原边，并通过变压器耦合，在副边得到交流高频高电压，再经过由反向快速恢复二极管FRD构成的全桥整流、滤波后得到所期望的直流高电压。由于开关管可承受的反压最小为两倍的输入电压，即2UI，而电流则是额定电流，所以， 推挽电路一般用在输入电压较低的中小功率场合。

　　图1：推挽逆变-高频变压器-全桥整流电路图

　　当S1开通时，其漏源电压 uDS1只是一个开关管的导通压降，在理想情况下可假定 uDS1=0，而此时由于在绕组中会产生一个感应电压，并且根据变压器初级绕组的同名端关系，该感应电压也会叠加到关断的S2上，从而使S2在关断时承受的电压是输入电压与感应电压之和约为2UI.在实际中，变压器的漏感会产生很大的尖峰电压加在S2 两端，从而引起大的关断损耗，变换器的效率因受变压器漏感的限制，不是很高。在S1和S2 的漏极之间接上RC缓冲电路，也称为吸收电路，用来抑制尖峰电压的产生。并且为了给能量回馈提供反馈回路，在S1和S2 两端都反并联上续流二极管FWD。 开关变压器的设计

　　采用面积乘积（AP）法进行设计。对于推挽逆变工作开关电源，原边供电电压UI=24V，副边为全桥整流电路，期望输出电压UO=220V，输出电流IO=3A，开关频率fs=25kHz，初定变压器效率η=0.9，工作磁通密度Bw=0.3T。

　　（1）计算总视在功率PT.设反向快速恢复二极管FRD的压降：VDF=0.6*2=1.2V