基於DFSS設計開發新能源汽車電子產品

本文將DFSS設計引入到新能源汽車電子產品的開發中，按照上述提出的設計流程，詳細闡述了產品生產流程。

1.識別

整車要求的全溫範圍在-40℃到85℃之間，在這個溫度範圍內的理想工作電壓在8伏到16伏之間。但是，為了使CAN匯流排能夠正常接收和傳送訊號，電壓值必須在6伏到16伏之間，在此電壓值下，微控制器和接收器等硬體才能正常工作。

2.定義

的電路原理圖中的核心器件是調壓器，它透過二極體從電池中獲取電壓，然後作為CAN收發器和微控制器的電源，微控制器的復位訊號也是調壓器的復位輸出訊號。

電源電路中的功能函式，其中涉及的中間變數主要包括:電壓調節器輸出的電壓及其復位訊號，二極體輸出的電壓。上述變數在其各自的干擾因子和控制因子的控制下工作。為了維持CAN的正常通訊功能，必須保證兩個因變數(用Y表示):調節器的復位訊號和輸出電壓滿足圖示條件，對應的自變數(用X表示)需要滿足圖示條件。

描述:電壓調節器輸出電壓；:電壓調節器復位電壓；:二極體的正向壓降；:電壓調節器的電壓降。

3.發展

CAN收發器和微控制器通常不會更換，因為它們的更換成本很高。從另一個角度來看，目前使用的穩壓器，在同等驅動能力下，電壓降是最低的。用極限分析法分析所選二極體是否能維持CAN在6伏到16伏之間正常工作。所選用的元器件及其引數如下:二極體型號為BAT240A，則可以得出該值大於4.75伏的下限值，因此本次設計所用的二極體滿足要求。

4.最佳化

上述步驟的極限設計雖然滿足整車要求，但實際應用中成本較高，而DFSS設計方法在滿足上述要求的同時可以降低成本，因此該方法在設計最佳化上優於極限設計方法。首先，對於二極體的選擇，本設計方法使用的ISR154―400成本低於BAT240A，根據相關計算可以得到三種不同溫度下的和值。根據以上分析，我們知道透過這種最佳化方法選擇的ISR154―400滿足整車要求。給出了相同三種溫度下的驗證結果。

5.驗證

根據以上步驟的分析，對樣本進行驗證，得到電壓調節器的輸出(其值為2.43)和復位訊號(其值為4.15)。從資料可以看出兩者都在2以上，滿足整車要求。

DFSS設計中使用的ISR154―400比極限法中使用的穩壓器成本低0.109美元，每年可節約1100美元。假設該二極體也用於其他控制器和工程建設中，每年將為企業節省大量成本。

本文研究的DFSS設計方法不僅可以降低產品的生產成本，還可以設計出滿足客戶需求的產品。這種設計方法的優點符合新能源汽車電子產品設計的特點。因此，DFSS在國內新能源汽車電子產品開發的全面推廣指日可待。