车载产品设计中的电源设计是关键部分，它直接影响到整个系统的性能和可靠性。然而，电源设计面临着许多技术挑战。首先，电源的效率是关键。车载设备的电源应该尽可能地高效，以减少能源浪费和热量产生。其次，电源的重量和尺寸也是需要考虑的因素。轻量化和小型化的电源设计可以改善车辆的燃油经济性和性能。第三，电源的稳定性和可靠性至关重要。电源故障可能会导致车辆故障，从而引发安全问题。最后，电源的兼容性和可扩展性也是需要考虑的因素。随着车辆技术的不断进步和新应用的开发，电源需要能够适应这些变化。

        在汽车工业中，对于车载电源管理的要求正变得愈加苛刻。现在，它们要求电源能够工作在更宽的输入电压、更高的电流以及更高的温度极值条件下。这些要求将使开关模式电源设计成为主流，因为这种电源设计具有更大的灵活性、更优异的可配置性和更高的散热效率。

　　开关模式电源的核心组件是 DC/DC 转换器。今天的车载转换器必须能够支持各种运行条件，例如：低压运行（也就是冷启动）和正瞬态生存性 (positive transient survivability)（也就是抑制或未抑制的抛负载状态）。车载子系统的出现所带来的更高负载需求使得这些数据转换器设计变得更为复杂。本文将给读者提供一个关于车载电源需求的简要介绍，并且介绍一款由 TI 最近推出的新型 DC/DC 转换器 TPIC74100。

　　几乎所有直接连接至汽车电池的电子组件和电路均要求保护，以免于受到抑制、瞬态电压（高达60V）和反向电压状态的损害。对于这些电子电路而言，必须能够经受住电源线路上一定程度的过电压，这也是一种常见的要求。对于车载系统而言，尤为如此，为所有特殊车载电子系统提供电源输入的主电源必须能够承受各种瞬态电压状态（包括交流发电机的抛负载）。抛负载是指去掉负载时电源电压发生的变化。电压调节有一个时间常量，并且，如果迅速地将负载去去掉，那么电压稳定则只需几毫秒的时间。车载电池的作用就是消除这些脉冲，并保持电压更恒定。

　　由于交流发电机控制环路关闭的速度不够快，因此，在将电池电压去除掉时，其会产生一个高输出电压脉冲。正常情况下，在汽车某个中央位置，这种高能脉冲被控制或抑制在一个较低的电压范围内。但是，汽车厂商还是给供应商规定了在其电源输入端上可能出现的剩余过电压。这种情况在轿车厂商中更为不同，但是轿车的标准峰值大约为 40V，而商务车的标准峰值则大约为 60V。一个典型抛负载脉冲的持续时间为几十分之几秒，下图（图1）显示了该抛负载状态下的典型脉冲。

　　为了解决这些技术挑战，工程师们正在探索新的电源设计技术和策略。其中之一是采用先进的功率转换拓扑结构。这些结构可以优化能源转换效率，减少热量产生，并提供更稳定的电源输出。另一种策略是采用混合动力系统，将多种不同类型的电源（如燃料电池和电池）结合起来，以实现更高效、更可靠的能源管理。此外，工程师们还在研究新材料和新技术，以进一步改善电源的性能和可靠性。

　　总之，车载产品设计的电源设计是一项具有挑战性的任务，但通过采用新的技术和策略，工程师们可以克服这些挑战并创造出高性能、高可靠性、轻量化和小型化的车载电源系统。这对于提高车辆的性能、安全性和环保性至关重要。