韬略科技针对性推出HUD滤波+防护方案，解决抬头显示静电问题

时间： 2024-02-08 来源：韬略科技EMC公众号

技术问答

一、简介

HUD是“Head-Up Display”的缩写，中文名为“抬头显示”。它是一种科技产品，通过投影或反光技术将驾驶员需要的车辆信息投射到车辆前挡风玻璃上，避免了驾驶员转移注意力去看车内仪表盘，从而提高了安全性。使用HUD驾驶汽车，驾驶员能够更加专注于道路和交通，同时也能够获得更多的车辆信息。随着车辆自动化技术的发展，HUD不仅可以显示车速、转速等基本信息，还可以实时显示导航、车道偏离警告等高级驾驶辅助功能。

图1 HUD显示展示

HUD分类如下图所示：

图2 HUD分类和信息对比

二、HUD架构分析

图3 HUD的简洁架构

1.对于显示内容的输入信号类型有差分对或者同轴输入的类型，信号给到解串器（TI或者美信），解串器将信号转为mipi信号给到主控。解串器这边的时钟有的设计参考主控端的时钟，也有的是采用单独的晶振设计。

2.主控这边将解串器给过来的mipi信号转成RGB或者LVDS信号给到屏端，这里具体是RGB信号还是LVDS信号，这个看主控选择的方案。目前常见的方案是瑞萨和英特矽尔。

3.马达主要是调节反射镜的角度，一般都是采用步进电机为主。

4.CAN这边的通讯主要是一些控制信号，目前市面上采用的还是CAN-BUS，但是也有一些做了兼容的设计会采用CAN-FD的设计。

5.屏显示这边有采用TFT或者DLP两种显示方案，如果采用TFT屏显示这种的光源一般是LED提供光源，这个LED光源这里会比较容易被静电干扰，所以在设计时要注意防护。而DLP这边采用的RGB光源时，在Layout时要注意这个电源的EMI的问题。

三、HUD的EMC问题分析

1.EMC问题点：采用DLP显示的方案

DLP显示的方案跟投影仪的显示是类似的，所以对于这个RGB光源的电源的EMI滤波我们可以采用韬略科技的BDL（BDL0805S110V101T）的方案进行滤波，可以抑制电源的EMI噪声。

图4 DLP方案的RGB滤波架构

2.EMC问题点：视频传输接口

图5 LVDS接口和同轴传输接口

（1）左边的LVDS接口对于视频信号会做一些滤波和静电的防护，韬略科技的方案推荐是：TF1210A2X900MT和TEVB0R2V05B1X进行做共模噪声的抑制和静电的防护。（遵循先防护后滤波的设计原理）。

（2）对于右边这种同轴接口会做静电的防护，韬略科技的方案推荐是：TEVB0R2V05B1X。

（3）Layout设计：视频信号比较敏感，在layout时注意布局，走线不能太长和进行包地处理（有条件也可以伴地处理）。

3.EMC问题点：屏排线接口端

图6 LVDS屏排线接口

（1）HUD的屏接口主要常见有LVDS和RBG，对于该两种接口容易出现静电问题，可以采用滤波+防护的方案；

（2）韬略科技的方案：

LVDS：滤波（TF1210A2X900MT）+静电防护（TEVA0R4V05D4X）

RGB：滤波（TEE20121504X101MT）+静电防护（TEVA0R4V05D4X）

4.EMC问题点：CAN通讯端口

（1）静电防护：遵循先防护后滤波的原则，设计满足电性能测试的静电防护器件，TEVG15R0V24B2X （行业通用方案），满足30KV静电防护等级的同时还需要满足双倍电压测试的需求；

（2）滤波设计：设计使用满足通讯的CAN\CANFD共模滤波器，CAN：TLCMI4532-2-510TF（行业通用方案）CAN-FD TLCMI3225-2-510TF （行业通用方案） CAN-FD TLCMI3225-2-101TF（行业高滤波等级方案），预留滤波电容等；

（3）Layout设计：注意滤波前后地的设计，静电管位置是否合理放置在滤波路径上。

5.EMC问题点：电源输入端口

（1）7637防护：遵循先防护后滤波的原则，设计满足车厂设计要求，对于HUD产品主要还是以5b为主，韬略科技5b的防护措施推荐是：5KP33CA-SMC。新能源车厂可能会有一个比较特殊的要求测试，就是给产品直供27V的DC电源，考核产品的一个耐压情况，因此对于TVS的电压选型需要注意；

（2）滤波设计：设计使用满足通流余量的电源线共模滤波器，（不同阻抗满足不同车厂等级方案），预留滤波电容等；

（3）Layout设计：注意共模滤波器前后地的设计，滤波前后是否做到高阻抗隔离，避免滤波失效。

6.EMC问题点：SOC、MCU控制端

图7 展频IC和展频晶振使用的示意图

MCU主控这边可能出现时钟的倍频超标时，可以采用展频的方案去降低时钟的倍频超标的问题。左边的MCU是英特矽尔的芯片，右边是瑞萨的SOC芯片，目前发现两个芯片自身的时钟倍频超标，经过加上韬略科技的专利产品展频IC和展频晶振展频后，可以降低时钟的倍频噪声，满足车厂的要求。

四、总结

以上是对HUD的了解，对于市场上通用的方案的一个EMC问题汇总，但是对于同样的方案不同的工程师的设计、Layout和结构上也有一定的差异，因此最好是具体的问题具体分析。

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