遠程信息處理控制單元（TCU或T-BOX）是一種嵌入式車載系統(tǒng)，可應用于車輛的無線跟蹤與通信等領域。該系統(tǒng)可分為電源軌、充電管理、接口、緊急呼叫單元、無線連接單元、天線等模塊。其系統(tǒng)劃分如下：

在本系列的文章中會依次對以下主要模塊進行詳細介紹：

第一節(jié)：電源軌；

第二節(jié)：充放電管理；

第三節(jié)：接口；

第四節(jié)：緊急呼叫單元；

第五節(jié)：無線連接單元；

第一節(jié) 電源軌

第一節(jié)先對電源軌展開介紹。

T-BOX電源模塊可分為電源軌以及充電管理兩個部分。電源軌主要是分析T-BOX的一級電源、二級電源以及估算總體的功率情況；而充電管理主要是針對備用電池。下圖為VBAT、備用電池、電源管理以及負載之間的關系。正常情況下，VBAT為負載供電的同時也會為電池充電；當遇到突發(fā)狀況時（如撞車），VBAT失效，此時由備用電池為負載供電。

1) 一級電源

目前主流的方案有三種，分為只降壓，既升壓又降壓，以及先降壓后升壓。

方案一：只降壓

這種方案比較簡單，VBAT經(jīng)過寬輸入范圍降壓（Wide Vin Buck）或寬輸入范圍線性電源（Wide Vin LDO）后進入二級電源。

當處于低功耗的情況下（如休眠模式），系統(tǒng)會斷開Wide Vin Buck（LMR33630-Q1或LMS3655-Q1 ），通過低靜態(tài)電流的Wide Vin LDO（TPS7B69-Q1）對MCU單獨供電，以降低功耗。其中電流傳感器（Current Sensor）實現(xiàn)對電流的監(jiān)視，防止過流。此外還有電池反接保護（Reverse Battery Protection）。

方案二：既升壓又降壓

相對于方案一，方案二加入了預升壓（Pre Boost）。需要Pre Boost（TPS61088-Q1）的原因有兩種：一是一級電源的輸出電壓大于5V。正常情況下VBAT的工作電壓為12V（汽車級別），但是在特殊情況下（如點火）VBAT的輸出電壓有可能小于5V，這時一級電源只能采用Boost的方式來保證輸出電壓大于5V；二是負載有特殊要求，如E-Call中用到的D類功放，其供電電壓一般為9V以上，此時也需預升壓（Pre Boost）單獨供電。

方案三：先降壓后升壓

這種方案也是在負載有特殊要求（如供電電壓較高）的情況下使用，不過較為少見，因為效率較低。

2) 二級電源

一般而言，二級電源直接為負載供電。對噪聲非常敏感且輸出電流較小的負載可選擇線性電源供電，如E-Call中的音頻解碼器（CODEC）；而對噪聲不敏感，輸出電流大且壓差大的負載應選擇開關電源。T-BOX涉及到的負載種類很多，下面以方案二為例詳細進行介紹。

微處理器（MCU）---由于MCU有監(jiān)控其他模塊是否正常工作的功能，最好單獨為它供電。可使用Buck或LDO。這里可選擇降壓芯片TPS62160-Q1。

音頻解碼器（DODEC）---屬于E-Call中的重要器件。音頻解碼器一般需要兩種電源，分別是3.3V和1.8V。3.3V可選擇TPS7B6933-Q1，其輸入電壓范圍為4-40V；1.8V可選擇TPS76918-Q1，其靜態(tài)電流低，便宜，封裝小。

處理器（4G Processor）---工作電壓為3.8V，可選擇降壓芯片TLV62065-Q1，其輸出電流可達500mA。

天線（4G Antenna）---信號為射頻級別，對EMI要求高，TI有專門的Antenna LDO，如TPS7B7701-Q1。

無線連接單元（Wireless Connectivity）---這部分包括GPS、WIFI、BLE等。GPS以及WIFI供電電壓為5V，所需電流較大，可通過一級電源直接供電（LMR33630-Q1或LMS3655-Q1 ）；BLE供電電壓為3.3V，可選擇TPS7B6933-Q1。

音頻放大器（Audio Amp）---也屬于E-Call中的重要器件，可選擇TPS61088-Q1。

審核編輯：何安