汽車電器控制供電的DC/DC一級電源和二級電源是指用於汽車電子控制系統的兩種不同類型的直流電源。
一級電源是指從汽車的主電源（通常是12V電池）轉換為所需的直流電壓的電源。它通常包括整流器、濾波器和穩壓器等組件，用於將汽車電池輸出的直流電轉換為穩定的直流電。一級電源通常用於供應汽車電子控制系統中的主要電路，如發動機控制單元(ECU)、傳感器、執行器等。一級汽車電源通常是12V轉5V可以通過使用DC-DC降壓轉換器來實現。DC-DC降壓轉換器是一種電子設備，可以將輸入電壓降低到所需的輸出電壓。
在汽車電源12V轉5V的情況下，可以選擇一個適合的DC-DC降壓轉換器，其輸入電壓範圍能夠覆蓋12V，並且輸出電壓為5V。這樣，當汽車電源的輸入電壓為12V時，DC-DC降壓轉換器將其轉換為穩定的5V輸出電壓。適用於汽車電子設備的供電需求。在選擇和安裝DC-DC降壓轉換器時，需要注意其輸入電壓範圍、輸出電壓穩定性、負載能力等參數，以確保其能夠滿足汽車電子設備的要求，並保證供電的穩定性和可靠性。
一級電源中的電壓轉換器負責將輸入的直流電壓轉換為適合後續電路處理的信號。常用的電壓轉換器包括線性穩壓器和開關穩壓器等。電源中的保護電路負責對電源系統進行過壓保護、過流保護和短路保護等。常用的保護電路包括保險絲、限流電阻和壓敏電阻等。
二級電源是指從一級電源輸出的直流電壓再次進行轉換和調節的電源。它通常包括DC-DC轉換器、穩壓器等組件，用於將一級電源輸出的直流電壓轉換為更低或更高的電壓，並保持穩定。二級電源通常用於供應汽車電子控制系統中的次要電路，如娛樂系統、導航系統、車載通信系統等。二級電源需要具備高效率、穩定性好、抗干擾能力強等特點，以適應汽車工作環境的挑戰。它們在汽車電子控制系統中起到關鍵的作用，確保各個電子設備能夠正常工作。
1.開關電源晶片
電源中的開關電源晶片是實現直流電壓變換的核心元件，其通過控制開關管的導通和關斷時間，實現直流電壓的升降和穩壓。常用的開關電源晶片包括PWM控制晶片和反激式變換器等
2.輸出濾波器
二級電源中的輸出濾波器負責對輸出電壓進行平滑和濾波，以去除其中的高頻噪聲和紋波。常用的輸出濾波器包括元型濾波器和LC濾波器等。
3反饋電路
二級電源中的反饋電路負責對輸出電壓進行採樣和反饋，實現輸出電壓的閉環控制。常用的反饋電路包括運放器和比較器
在汽車電子系統中，電源管理系統是至關重要的組成部分。它負責將車載電池的直流電壓轉換為各種電子元件所需的直流電壓，以滿足諸如發動機控制模塊、安全氣囊、音響系統等設備的用電需求。在這個過程中，一級電源和二級電源的設計與優化起著關鍵作用。
本培訓將詳細介紹汽車中控一級電源和二級電源的設計要點及注意事項
一級電源設計
1.輸入濾波器設計
輸入濾波器的主要功能是去除輸入電壓中的交流成分和噪聲，以確保穩定的直流電壓輸入。在設計輸入濾波器時，應考慮以下因素:
(1)濾除高頻噪聲:使用LC濾波器或r型濾波器可以有效濾除高頻噪聲
(2)抑制浪涌電流:在啟動或加載瞬間，濾波器應能有效抑制浪涌電流，防止對電源系統造成衝擊。
(3)提高電源效率:選擇低阻抗的元件，以降低能耗，提高電源效率
2.電壓轉換器設計
電壓轉換器負責將輸入的直流電壓轉換為適合後續電路處理的信號。常用的電壓轉換器包括線性穩壓器和開關穩壓器。在設計電壓轉換器時，應考慮以下因素:
(1)轉換效率:選擇轉換效率高的電壓轉換器，以降低能耗
(2)輸出電壓精度:根據負載需求，選擇輸出電壓精度合適的電壓轉換器
(3)噪聲抑制: 考使用LC濾波器或T型濾波器來抑制噪聲干擾。
3保護電路設計
保護電路負責對電源系統進行過壓保護、過流保護和短路保護等。在設計保護電路時，應考慮以下因素:
(1)過壓保護:通過設置過壓保護聞值，當輸入電壓超過設定值時，保護電路應立即動作，防止電壓過高對電路造成損壞。
(2)過流保護:當負載電流超過設定值時，過流保護電路應立即動作，防止電流過大導致電路發熱甚至燒毀。
(3)短路保護當負載出現短路故障時，短路保護電路應立即動作，防止電路故障對整個電源系統造成衝擊
三、二級電源設計
1.開關電源晶片選擇
開關電源晶片是實現直流電壓變換的核心元件。在設計二級電源時，應根據負載需求選擇合適的開關電源晶片。在選擇開關電源晶片時，應考慮以下因素:
(1)輸出電流:根據負載電流需求選擇輸出電流合適的晶片。
(2)輸出電壓精度:根據負載電壓需求選擇輸出電壓精度合適的晶片
(3)工作頻率:選擇工作頻率高的開關電源晶片可以提高電源效率，但也會增加電磁干擾(EMI)。因此需要在效率和EMI之間進行權衡。
2.輸出濾波器設計
輸出濾波器負責對輸出電壓進行平滑和濾波，以去除其中的高頻噪聲和紋波。在設計輸出濾波器時，應考慮以下因素:(1)濾除高頻噪聲:使用LC濾波器或T型濾波器可以有效濾除高頻噪聲
(2)抑制紋波:選擇低阻抗的元件，以降低紋波干擾。紋波是一種在開關電源輸出端產生的交變電壓信號，其頻率通常為開關頻率的整數倍。紋波過大可能導致負載設備工作異常或損壞。因此，需要採取措施抑制紋波。常用的抑制紋波的方法包括使用型濾波器、磁珠等元件來吸收高頻信號能量或使用電容來平滑輸出電壓信號等。在實際應用中需要根據具體情況選擇合適的方法來抑制紋波
例如：安森美的NCV8876非同步升壓控制器工作輸入電壓範圍為2伏(V)至44 V，帶有自動喚醒及關閉功能，其設計用於為汽車啟動-停止條件期間提供最小輸出電壓，以應付汽車電池電壓突降。當供電電壓下降至低於7.2 V時，NCV8876啟動；一旦此電壓降至低於6.8 V，升壓工作啟動，NCV8876驅動外部N溝道MOSFET。此器件在休眠模式下僅消耗11微安(μA)的靜態電流，故將功耗降至最低。NCV8876提供多種保護功能，包括逐周期限流、過熱關閉(閾值為170 °C)及斷續模式過流保護。它的峰值電流模式控制及內置斜坡補償確保器件在完整電壓範圍內的穩定性。這也確保它在電流故障條件下受到保護，即在超過電流極限時，在開關周期的剩餘時間內關閉電源開關。
NCV89653 2.1兆赫茲(MHz)開關頻率雙通道降壓DC-DC降壓轉換器旨在用於集成於當今汽車中的複雜駕駛輔助系統。它的兩個通道都可外部調節(範圍為0.9 V至3.3 V)，能提供達1,600 mA的電流。同步整流功能使這器件能夠提升系統能效。這器件還加入了集成軟啟動、逐周期限流及過熱關閉保護等功能，表示這器件極適合在嚴格汽車環境中應用。NCV8876及NCV896530均支持40 °C至150 °C的結點溫度範圍。
NCV8876是能夠針對汽車電池電壓低條件自動作出反應的現成器件，而其它可選 方案要麼要求設計定製專用集成電路(ASIC)，要麼基於分立元件但提供慢得多的響應時間。NCV896530由於提供2.1 MHz開關頻率，不會與調幅(AM)頻段相互干擾，因為它的兩個通道彼此180°異相， 電壓軌上的峰值電流需求大幅下降。
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