以下是汽車電源架構在設計時需要遵循的六項基本原則。

1、輸入電壓VIN範圍：12V電池電壓的瞬變範圍決定了電源轉換IC的輸入電壓範圍

典型的汽車電池電壓範圍為9V至16V，發動機關閉時，汽車電池的標稱電壓為12V
；發動機工作時，電池電壓在14.4V左右。但是，不同條件下，瞬態電壓也可能達到±100V。ISO7637-1行業標準定義了汽車電池的電壓波動範圍。圖1和圖2所示波形即為ISO7637標準給出的部分波形，圖中顯示了高壓汽車電源轉換器需要滿足的臨界條件。除了ISO7637-1，還有一些針對燃氣發動機定義的電池工作範圍和環境。大多數新的規範是由不同的OEM廠商提出的，不一定遵循行業標準。但是，任何新標準都要求係統具有過壓和欠壓保護。



2、散熱考慮：散熱需要根據DC-DC轉換器的最低效率進行設計

空氣流通較差甚至沒有空氣流通的應用場合，如果環境溫度較高(> 30°C)，外殼存在熱源(> 1W)，設備會迅速發熱(> 85°C)。例如
，大多數音頻放大器需要安裝在散熱片上，並需要提供良好的空氣流通條件以耗散熱量。另外，PCB材料和一定的覆銅區域有助於提高熱傳導效率，從而達到最佳的散熱條件。如果不使用散熱片
，封裝上的裸焊盤的散熱能力限製在2W至3W (85°C)。隨著環境溫度升高
，散熱能力會明顯降低。

將電池電壓轉換成低壓(例如：3.3V)輸出時

，線性穩壓器將損耗75%的輸入功率，效率極低。為了提供1W的輸出功率，將會有3W的功率作為熱量消耗掉。受環境溫度和管殼/結熱阻的限製
，將會明顯降低1W最大輸出功率。對於大多數高壓DC-DC轉換器，輸出電流在150mA至200mA範圍時
，LDO能夠提供較高的性價比。

將電池電壓轉換成低壓(例如：3.3V)
，功率達到3W時，需要選擇高端開關型轉換器
，這種轉換器可以提供30W以上的輸出功率。這也正是汽車電源製造商通常選用開關電源方案
，而排斥基於LDO的傳統架構的原因。

大功率設計(> 20W)對於熱管理要求比較嚴格，需要采用同步整流架構。為了獲得高於單個封裝的散熱能力，避免封裝“發熱”，可以考慮使用外部MOSFET驅動器。

3、靜態工作電流(IQ)及關斷電流(ISD)

隨著汽車中電子控製單元(ECU)數量的快速增長，從汽車電池消耗的總電流也不斷增長。即使當發動機關閉並且電池電量耗盡時
，有些ECU單元仍然保持工作。為了保證靜態工作電流IQ在可控範圍內，大多數OEM廠商開始對每個ECU的IQ加以限製。例如歐盟提出的要求是：100µA/ECU。絕大多數歐盟汽車標準規定ECU的IQ典型值低於100µA。始終保持工作狀態的器件，例如：CAN收發器
、實時時鍾和微控製器的電流損耗是ECU IQ的主要考慮因素，電源設計需要考慮最小IQ預算。

4、成本控製：OEM廠商對於成本和規格的折中是影響電源材料清單的重要因素

對於大批量生產的產品
，成本是設計中需要考慮的重要因素。PCB類型

、散熱能力
、允許選擇的封裝及其它設計約束條件實際受限於特定項目的預算。例如，使用4層板FR4和單層板CM3，PCB的散熱能力就會有很大差異。

項目預算還會導致另一製約條件，用戶能夠接受更高成本的ECU，但dan不bu會hui花hua費fei時shi間jian和he金jin錢qian用yong於yu改gai造zao傳chuan統tong的de電dian源yuan設she計ji。對dui於yu一yi些xie成cheng本ben很hen高gao的de新xin的de開kai發fa平ping台tai，設she計ji人ren員yuan隻zhi是shi簡jian單dan地di對dui未wei經jing優you化hua的de傳chuan統tong電dian源yuan設she計ji進jin行xing一yi些xie簡jian單dan修xiu整zheng。

5、位置/布局：在電源設計中PCB和元件布局會限製電源的整體性能

結構設計
、電路板布局、噪聲靈敏度、多(duo)層(ceng)板(ban)的(de)互(hu)連(lian)問(wen)題(ti)以(yi)及(ji)其(qi)它(ta)布(bu)板(ban)限(xian)製(zhi)都(dou)會(hui)製(zhi)約(yue)高(gao)芯(xin)片(pian)集(ji)成(cheng)電(dian)源(yuan)的(de)設(she)計(ji)。而(er)利(li)用(yong)負(fu)載(zai)點(dian)電(dian)源(yuan)產(chan)生(sheng)所(suo)有(you)必(bi)要(yao)的(de)電(dian)源(yuan)也(ye)會(hui)導(dao)致(zhi)高(gao)成(cheng)本(ben)，將(jiang)眾(zhong)多(duo)元(yuan)件(jian)集(ji)於(yu)單(dan)一(yi)芯(xin)片(pian)並(bing)不(bu)理(li)想(xiang)。電(dian)源(yuan)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)需(xu)要(yao)根(gen)據(ju)具(ju)體(ti)的(de)項(xiang)目(mu)需(xu)求(qiu)平(ping)衡(heng)整(zheng)體(ti)的(de)係(xi)統(tong)性(xing)能(neng)
、機械限製和成本。

6
、電磁輻射

隨sui時shi間jian變bian化hua的de電dian場chang會hui產chan生sheng電dian磁ci輻fu射she，輻fu射she強qiang度du取qu決jue於yu場chang的de頻pin率lv和he幅fu度du
，一yi個ge工gong作zuo電dian路lu所suo產chan生sheng的de電dian磁ci幹gan擾rao會hui直zhi接jie影ying響xiang另ling一yi電dian路lu。例li如ru，無wu線xian電dian頻pin道dao的de幹gan擾rao可ke能neng導dao致zhi安an全quan氣qi囊nang的de誤wu動dong作zuo，為wei了le避bi免mian這zhe些xie負fu麵mian影ying響xiang，OEM廠商針對ECU單元製定了最大電磁輻射限製。

為保持電磁輻射(EMI)在受控範圍內，DC-DC轉換器的類型、拓撲結構、外圍元件選擇
、電路板布局及屏蔽都非常重要。經過多年的積累

，電源IC設計者研究出了各種限製EMI的技術。外部時鍾同步、高於AM調製頻段的工作頻率、內置MOSFET、軟開關技術、擴頻技術等都是近年推出的EMI抑製方案。