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汽车电子硬件设计 2022-11-10 07:57

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0章汽车电子和产业概况1

0.1汽车电子系统介绍6

0.2汽车电子企业和汽车电子产业链8

0.3汽车电子企业的变化10

0.4我国的汽车电子产业12

1章汽车电子环境——你必须要知道的15

1.1气候与化学环境——首要面临的问题17

1.1.1基本温度实验20

1.1.2湿热实验23

1.1.3模块的外壳防护等级24

1.1.4化学环境和盐雾25

1.2汽车是要开的——机械负荷25

1.2.1汽车是在“振动”的26

1.2.2模块的机械冲击和自由跌落27

1.3由电池带来的电气负荷28

1.3.1过电压与反电压30

1.3.2开路实验与短路实验31

1.3.3不可避免的“地偏移”34

1.3.4供电不理想35

1.4无所不在的电磁兼容环境37

1.4.1同样是电池带来的传导干扰38

1.4.3可怕的静电44

2章汽车电子工程师的成长与发展47

2.1汽车电子硬件工程师的成长47

2.2认识汽车产品质量的重要性49

2.3硬件工作内容和重心的转变50

2.4在组织中学习和规范化改进51

2.5汽车电子领域工程师的工作机会和发展机遇52

2.6给毕业生和在校学生的几条建议53

3章汽车电子开发流程——你必须要遵守的56

3.1汽车和零部件的质量管理体系57

3.1.1TS16949的内容介绍59

3.1.2八项基本原则60

3.2针对电子产品的开发流程61

3.2.1电子模块的开发流程62

3.2.1V型开发过程详解64

3.2.2开发内容的划分65

3.2.3团队的构建67

3.2.4内部检查会议的注意事项69

3.2.5文件命名和文件管理系统70

3.2.6过流程化与去流程化71

4章汽车电子硬件设计方法73

4.1可靠性预测75

4.1.1基本元器件失效率计算77

4.1.2元件的失效分布80

4.1.3分布的修正方法83

4.1.4降额设计84

4.2最坏情况分析86

4.2.1从电路原理到实际应用91

4.2.2不计成本的极值分析法92

4.2.3可能存在问题的均方根分析法94

4.2.4蒙特卡罗分析法95

4.2.5PSPICE仿真96

4.3DFMEA失效模式的影响分析97

4.3.1模块不工作怎么办98

4.3.2DFMEA的内容99

4.4故障树分析(FTA)——庞大的工程103

4.4.1由“树”型链接起来的故障105

4.4.2实现操作的方法107

4.5潜在路径分析——汽车的运输108

4.5.1回避不开的“熔丝”问题109

4.5.2潜在电路的分析110

4.6模块热分析——没有尽头的分析111

4.6.1稳态的散热计算方法114

4.6.2热特性参数的计算方法117

4.6.3板上印制线的发热情况118

5章元器件注意事项——你必须要回避的121

5.1对于元器件的规范要求124

5.1.1什么是ROHS125

5.1.2器件氧化和湿敏元件126

5.2无电阻不成电路128

5.2.1电阻的选值探究130

5.2.2不同工艺造成的影响134

5.2.3获取电阻的最坏精度135

5.2.4贴片电阻的散热138

5.2.5电阻防浪涌的能力139

5.2.6大封装产生的问题141

5.3一方水潭——电容142

5.3.1数字噪声的来源144

5.3.2去耦电容和旁路电容145

5.3.3陶瓷MLCC电容详解148

5.3.4电解电容的应用问题151

5.3.5慎重使用钽电容152

5.3.6电容的误差154

5.4模电的起点——二极管155

5.4.1二极管的正向特性和参数156

5.4.2稳压管的特性计算156

5.4.3二极管功耗细致的计算159

5.5流控器件——三极管160

5.5.1最容易栽跟头的地方161

5.5.2三极管使用中的注意措施161

5.6功率MOSFET163

5.6.1普通管子的开启和关闭特性166

5.6.2直接耦合驱动电路的设计169

6章汽车电子低压电源设计174

6.1电源反接保护概述177

6.1.1电源电路的划分178

6.1.2二极管电路的设计180

6.1.3PMOS管电路的设计181

6.1.4NMOS管电路的设计184

6.1.5继电器电路的设计185

6.1.6开关控制电路的设计186

6.2电源的保护——静电和浪涌187

6.2.1静电电容的选择188

6.2.2TVS管的特性和选择189

6.2.3MOV的特性和选择192

6.3电压监测——模块必备的功能193

6.3.1电源管理的设计196

6.3.2迟滞门限和软件的状态图200

6.3.3设计硬件过压和欠压电路202

6.3.4电容容量“小电池”的设计204

6.4转换的核心——低压降稳压器206

6.4.1稳压也是有条件的:原理分析209

6.4.2最“烫”的元件:稳压器的热分析212

6.4.3不经意带来的就是灾难214

6.5电源的泄漏——静态电流的管理215

6.5.1模块的静态电流216

6.5.2静态电流分析策略217

7章汽车电子输入电路219

7.1输入/输出的规范化整理220

7.1.1连接器的选型和考虑221

7.1.2I/O功能框图和结构框图224

7.2开关输入设计的基础要求226

7.2.1汽车上的开关和线束227

7.2.2输入开关状态分析229

7.3基础一——低电平和高电平有效电路接口230

7.3.1从设计约束开始231

7.3.2电路的正向设计234

7.3.3从外部到内部的验证方法237

7.3.4从内部到外部的验证方法239

7.3.5各种不同情况下的应用240

7.4基础二——模拟输入接口242

7.4.1组合开关的电路设计243

7.4.2电流转换电路244

8章汽车电子输出电路249

8.1输出接口的短路保护250

8.2智能功率器件252

8.2.1功率开关的功耗分析253

8.2.2必须要考虑的感性负载保护和典型设计失误258

8.2.3智能功率开关的反接保护261

8.2.4故障诊断电路与波形262

8.2.5模拟诊断的计算实例265

8.3电磁继电器在汽车电子上的使用267

8.3.1车用直流电磁继电器参数分析268

8.3.2最容易被忽略的:电压分析270

8.3.3驱动电路设计与线圈浪涌电压的抑制273

8.3.4电磁继电器的触点保护276

9章汽车电子主控单元设计279

9.1单片机的输入/输出口282

9.1.1数字接口输出口驱动能力283

9.1.2单片机功耗分析284

9.1.3/数转化过程的误差286

9.1.4单片机内置A/D通道的使用注意事项288

9.1.5处理单片机未使用的引脚291

9.2单片机的时钟与复位292

9.2.1单片机的复位详解293

9.2.2单片机的时钟298

9.2.3高速CAN总线的时钟精度要求分析300

10章电子制图设计303

10.1原理图设计303

10.1.1原理图绘制的一些要点304

10.1.2BOM的整理和规范307

10.2模块中地线的策略308

10.2.1地线策略设计目标310

10.2.2地之间的连接处理312

10.3印制电路板的设计315

10.3.1电路板的布局规则316

10.3.2电路板的走线规则320

10.4印制电路板的DFM设计323

10.4.1可制造性设计324

10.4.2可测试性设计326

10.5印制电路板的加工过程和工艺327

附录A汽车电子产品相关规范330

A.1环境测试规范330

A.2汽车电子产品电磁兼容实验测试规范332

A.3AECQ信息334

附录B可参考的文件列表336

B.1应用文档336

B.2设计方法339

B.3其他340

341

参考文献342

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2022年11月10日~11月31日





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