【经验】HUD抬头显示EMI问题分析及整改对策

时间： 2021-08-31 来源：韬略科技

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自上世纪80年代，HUD开始从飞机嫁接于汽车，但HUD真正受到世人瞩目还是在虚拟显示概念被广泛了解的今天。谷歌眼镜激起了对增强现实的无限遐想，HUD可谓是“属于汽车的智能眼镜”。应用于汽车的HUD要求所产生的投影画面呈现在道路上，而非聚焦于车内或者挡风玻璃上，通过这样的设计，免除了人眼的焦距调整。设计初期，应用HUD的驱动力是驾驶的安全性，使得驾驶员在驾驶过程中无需将视线转移到仪表盘或者中控上，因此，HUD所投影的信息主要是汽车的行驶状况指标，比如仪表盘上所显示的车速、油量等信息；进一步，设计人员希望通过HUD实现智能驾驶的目标，赋予其更多的功能，包括导航、短信、电话、邮件等，甚至加入简单的互动，让汽车成为类似智能手机的移动终端。随着其功能以及结构的多样性，产品的EMC问题也变得尤为突出。

EMI主要包括传导和辐射两部分，如下图所示的HUD电路架构，图中已经把与传导、辐射相关的EMI风险电路全部列出。接下来韬略科技将针对不同电路将会导致的EMI问题以及解决对策做详细说明。

1.传导低频段发射超标

该频率段主要有DC-DC电路的开关频率造成，一般集中在几百K到2M之间，能量较大，以差模的形式存在。针对此干扰需要在DC-DC输入端做低频差模滤波，例如π型滤波等，此措施对辐射测试中150K-30M的拉杆天线测试同样有效。

2.传导高频段发射超标

该频率段主要以共模干扰为主，而且随着车厂对收音频段的指标要求越来越严格，单纯的从源头降低干扰很难满足CLASS5（18db）的要求，因此在设计中需要在传播路径上预留对应的电路（如共模滤波）来满足高等级要求。

3.屏时钟造成的辐射发射超标

针对以上屏时钟引起的辐射超标，时钟扩频技术提供了一种性价比非常好的方案。时钟扩频技术通过对尖峰时钟进行调制处理，使其从一个窄带时钟变为一个具有边带谐波的频谱，将尖峰能量分散到展频区域的多个频率段，从而达到降低尖峰能量，抑制EMI的效果，有点复杂，直接看下图：

通过使用展频技术顺利通过了平均值只有2db的超低限值要求。

4.马达造成的传导辐射发射超标

马达干扰有一大特性就是峰值会很高而平均值很低，工程师在整改过程中可以根据此特性对干扰进行简单定位和排除。当锁定问题点后我们可以使用几个电感器，电容器作为元件组合来实现许多复杂的滤波器，但是也可以用一个BDL滤波器来实现更简单，更便宜，更有效的解决方案。

5.CAN电路造成的传导辐射发射超标

CAN电路虽然自身干扰不是很大，但它作为耦合途径会把整机上的干扰发射出去，因此CAN电路也需要在端口做共模滤波处理。

以上就是针对HUD的一些EMI共性问题做的整改对策供大家参考。

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