新能源移动彩电EMC分析

一、前言

在新能源汽车高速发展的时代背景下，智能化、信息化的需求日益增长，各种车载显示新技术出现在市场上。

其中，车载电动吸顶屏备受众多主机厂和消费者关注，电动吸顶屏融合了先进的显示技术和精准的传动系统，具有智能控制系统，实现大尺寸吸顶屏幕的翻转及收缩；精准的位置控制确保使用的安全性与可靠性；提升了车内空间的利用率和视觉美感等特点，吸顶屏为乘客提供便捷的信息浏览和娱乐体验和提升了车辆的豪华感和智能化水平，成为了新能源汽车市场竞争中的一大亮点，引领着未来乘用车内饰设计的新趋势。

二、工作原理及简单架构

图1 吸顶屏简单架构

电动吸顶屏分为三个大模块，主机端由SOC把视频信号传输给串行器，串行器通过LVDS信号传输给屏端，屏端的解串器再把信号给到屏端的解码芯片，再进行推屏显示。对于翻转支架这边用户通过按钮或者遥控去控制合适的翻转角度，主机收到适当的信号后通过CAN信号给翻转支架的MCU信号，MCU再去控制电机的转动角度，这里电机会通过霍尔感应器反馈信号回来确定电机的转动角度。整体过程中每个模块都是独立在工作的，但是信号的发起者是在主机端。

三、量产车厂

图2 吸顶屏量产车型

国内新能源车厂应用比较早的是理想，理想车型主要SUV（大五座，六座，七座）为主，主打一个冰箱彩电大沙发，陆续后面其他车厂也慢慢有应用，也是市场的一个发展方向，对于跑长途时后面可以有一定的娱乐空间，旅途不会太乏味。

四、EMC注意方向

图3 翻转支架架构框图

上图是翻转支架的控制板，整体的架构比较简单，主要的模块有DCDC电源模块、电机驱动模块、CAN模块、MCU模块（MCU+传感器信号），那么对于EMC来说可以按各个模块去分析，DCDC电源模块主要是在开关电源DU/DT噪声问题，对于Layout的要求比较高，尽量减小电源的输入输出的噪声环路，要更好的减小噪声环路，滤波电容的选型组合和摆放的位置也比较关键，除了在Layout方面优化外，整个接口的防护和滤波也比较关键，正常会采用TVS+共模+差模去设计。

电机驱动主要关注的是电机的噪声问题，其中在测试过程中电机不是一直转动的，而是正反转不断的切换的，再加上带上结构件的重力，电流可以达到2-3安的电流，所以当电机部分的噪声滤波没有做好设计，那么这个噪声也很容易超标，主要体现在1.4GHz左右的限值，那么对于电机的噪声滤波设计，我司有专门针对电机噪声的方案设计。

当然除了这些EMI的噪声考虑外，重点关注的是EMS的问题，这里主要关注的点是传感器的信号，例如手持、BCI和RF。这几个测试对于整改来说难度会比较偏大，但是万事不离其宗，源头才是整改的关键所在。

图4 显示屏的简单架构

如图所示是显示屏的简单架构，现在由于单个芯片的功能比较强大了，所以显示屏的架构也变得越来越简单，架构简单对于EMC工程师来说是一件很好的事情，不用去分析和排查太多模块，电路也简单了许多，省去了很多无用功。

废话不多说，直接来看这个屏的架构，一部分是电源部分，电源部分的设计也可以采用以上的设计方案，因为大部分的电源开关频率都比较相近，所以稍微优化一些滤波电容的参数即可，但是大方向还是一样的。

这里的解串器是比较关键的，市面上见得比较多的是美信的方案，串行器正常会外挂一个25MHz的晶振，有一些方案是没有的，为什么会说到这个晶振，因为很多客户反馈在测试辐射高频时经常会出现时钟的超标，但是拔了视频信号接口就没有这个时钟了，所以很容易误解该噪声是在显示屏端的，实则不然是车机端的问题点。对于类似的时钟倍频超标问题，最优的方案是在源头处理，那么源头处理方案大概有这几种，通过展频技术将基频按一定的比例去抖动，有软件展频和硬件展频（展频晶振或展频IC），降低驱动电压等。

五、总结

总的来说，对于解决EMC的问题，只有找到源头才是找到解决方案的关键点，当然源头的锁定除了做减法方式去一一排查，也要对机器的架构和原理了解的比较清楚，本期主要讲的是翻转屏的，但是重点突出的是这两年应用比较多的串行解串器设计。除了翻转屏，POC摄像头或者中控屏这些产品都有应用的这样的设计，所以出现的问题都是类似的。