T-BOX系统解决方案深度剖析之电源轨
远程信息处理控制单元（tcu或t-box）是一种嵌入式车载系统，可应用于车辆的无线跟踪与通信等领域。该系统可分为电源轨、充电管理、接口、紧急呼叫单元、无线连接单元、天线等模块。其系统划分如下：
第一节先对电源轨展开介绍。
t-box电源模块可分为电源轨以及充电管理两个部分。电源轨主要是分析t-box的一级电源、二级电源以及估算总体的功率情况；而充电管理主要是针对备用电池。下图为vbat、备用电池、电源管理以及负载之间的关系。正常情况下，vbat为负载供电的同时也会为电池充电；当遇到突发状况时（如撞车），vbat失效，此时由备用电池为负载供电。
1) 一级电源
目前主流的方案有三种，分为只降压，既升压又降压，以及先降压后升压。
方案一：只降压
这种方案比较简单，vbat经过宽输入范围降压（wide vin buck）或宽输入范围线性电源（wide vin ldo）后进入二级电源。
当处于低功耗的情况下（如休眠模式），系统会断开wide vin buck（lmr33630-q1或lms3655-q1 ），通过低静态电流的wide vin ldo（tps7b69-q1）对mcu单独供电，以降低功耗。其中电流传感器（current sensor）实现对电流的监视，防止过流。此外还有电池反接保护（reverse battery protection）。
方案二：既升压又降压
相对于方案一，方案二加入了预升压（pre boost）。需要pre boost（tps61088-q1）的原因有两种：一是一级电源的输出电压大于5v。正常情况下vbat的工作电压为12v（汽车级别），但是在特殊情况下（如点火）vbat的输出电压有可能小于5v，这时一级电源只能采用boost的方式来保证输出电压大于5v；二是负载有特殊要求，如e-call中用到的d类功放，其供电电压一般为9v以上，此时也需预升压（pre boost）单独供电。
方案三：先降压后升压
这种方案也是在负载有特殊要求（如供电电压较高）的情况下使用，不过较为少见，因为效率较低。
2) 二级电源
一般而言，二级电源直接为负载供电。对噪声非常敏感且输出电流较小的负载可选择线性电源供电，如e-call中的音频解码器（codec）；而对噪声不敏感，输出电流大且压差大的负载应选择开关电源。t-box涉及到的负载种类很多，下面以方案二为例详细进行介绍。
微处理器（mcu）---由于mcu有监控其他模块是否正常工作的功能，最好单独为它供电。可使用buck或ldo。这里可选择降压芯片tps62160-q1。
音频解码器（dodec）---属于e-call中的重要器件。音频解码器一般需要两种电源，分别是3.3v和1.8v。3.3v可选择tps7b6933-q1，其输入电压范围为4-40v；1.8v可选择tps76918-q1，其静态电流低，便宜，封装小。
处理器（4g processor）---工作电压为3.8v，可选择降压芯片tlv62065-q1，其输出电流可达500ma。
天线（4g antenna）---信号为射频级别，对emi要求高，ti有专门的antenna ldo，如tps7b7701-q1。
无线连接单元（wireless connectivity）---这部分包括gps、wifi、ble等。gps以及wifi供电电压为5v，所需电流较大，可通过一级电源直接供电（lmr33630-q1或lms3655-q1 ）；ble供电电压为3.3v，可选择tps7b6933-q1。
音频放大器（audio amp）---也属于e-call中的重要器件，可选择tps61088-q1。
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1) 一级电源
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方案三：先降压后升压
这种方案也是在负载有特殊要求（如供电电压较高）的情况下使用，不过较为少见，因为效率较低。
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一般而言，二级电源直接为负载供电。对噪声非常敏感且输出电流较小的负载可选择线性电源供电，如e-call中的音频解码器（codec）；而对噪声不敏感，输出电流大且压差大的负载应选择开关电源。t-box涉及到的负载种类很多，下面以方案二为例详细进行介绍。
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