診斷技術(shù)檢測線束中的開路和短路

作為現(xiàn)代汽車的重要組成部分，包含數(shù)千個裝配組件的線束連接各種電子系統(tǒng)，使它們能夠協(xié)同工作。任何線束中的單個故障都可能影響整個系統(tǒng)。然而，為了滿足對車載電子產(chǎn)品不斷增長的需求，汽車線束的復(fù)雜性持續(xù)增長，增加了快速輕松地檢測斷線或短路線的需求。電線診斷在汽車的整個生命周期中都很重要。從安裝階段開始，診斷和修復(fù)布線故障可能會導(dǎo)致廣泛的制造延遲。在運(yùn)營階段，診斷和維修布線故障可能會導(dǎo)致維修店的訪問時間過長，以保修維修的形式為制造商增加大量成本。

主動安全系統(tǒng)，包括車道檢測和停車輔助（前視和后視攝像頭）以及信息娛樂系統(tǒng)，包括導(dǎo)航和后座娛樂系統(tǒng)，是一些更受追捧的汽車電子系統(tǒng)。為了使這些系統(tǒng)有效，通過電纜從汽車各個角落傳輸?shù)?a target="_blank">視頻數(shù)據(jù)必須可靠地到達(dá)駕駛員和乘客。電纜健康對于維持這些系統(tǒng)的正常運(yùn)行至關(guān)重要。

本文提供了一個電路理念，為在汽車應(yīng)用中的視頻和音頻傳輸線上實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線診斷提供了一種穩(wěn)健、經(jīng)濟(jì)高效的技術(shù)。

圖1所示電路可以有效檢測電池短路（STB）、對地短路（STG）、開路和短路故障。該電路使用ADA4433-1 （U1）全集成視頻重建濾波器作為視頻傳輸信號鏈的一部分，并使用ADA4830-1 （U2）高速差動放大器作為檢測電路。ADA4433-1內(nèi)置高階濾波器，截止頻率為?3 dB，截止頻率為10 MHz，抑制頻率為45 dB，內(nèi)部固定增益為2 V/V。它具有出色的視頻規(guī)格、輸出端的過壓保護(hù) （STB） 和過流保護(hù) （STG），以及低功耗。ADA4830-1提供0.50 V/V的衰減增益和故障檢測輸出標(biāo)志，可指示其輸入端是否存在過壓情況。它具有高達(dá) 18 V 的輸入過壓保護(hù)、寬共模輸入電壓范圍和出色的 ESD 魯棒性。

在圖1所示的示例電路中，U1代表差分輸出緩沖器，用于將視頻信號從后視攝像頭或發(fā)動機(jī)控制單元（ECU）傳輸?shù)?a target="_blank">接收器。輸入通常由CMOS成像器或視頻編碼器驅(qū)動。U1的主要功能是提供有源濾波功能（重建），并通過電纜將視頻信號驅(qū)動到顯示器。U2 的輸入端連接在 U1 的輸出端上，以提供表 1 中列出的故障檢測功能，并在以下段落中描述。

圖1.采用ADA4433-1 （U1）和ADA4830-1 （U2）的導(dǎo)線診斷電路。

電池短路故障檢測

U1 和 U2 都集成了電池短路檢測和 STB 輸出標(biāo)志。在電池短路事件期間，U2的輸出標(biāo)志將發(fā)出邏輯低電平信號，微控制器的通用輸入/輸出（GPIO）端口可以輕松讀取該信號。

對地短路故障檢測（單路輸出）

將 U1 的正輸入 （INP） 連接到負(fù)輸入 （INN）。+OUT和?OUT之間的差分輸出應(yīng)為0 V。如果任一輸出短路至地，U2輸出端的差分電壓將大于500 mV。

對地短路故障檢測（兩個輸出）

將U1的正輸入（INP）設(shè)置為0 V。+OUT和?OUT之間的差分輸出應(yīng)約為1 V。如果兩個輸出都短路至地，則U2輸出端的差分電壓約為0 V。

開路

將U1的正輸入（INP）設(shè)置為0 V。+OUT和?OUT之間的差分輸出應(yīng)約為1 V。如果存在開路連接，則U2輸出端產(chǎn)生的差分電壓約為500 mV。

短路至相鄰輸出

將U1的正輸入（INP）設(shè)置為0 V。+OUT和?OUT之間的差分輸出應(yīng)約為1 V。如果兩個輸出短接在一起，U2輸出端的差分電壓約為0 V。

正常運(yùn)行（無電纜故障）

將U1的正輸入（INP）設(shè)置為0 V。+OUT和?OUT之間的差分輸出應(yīng)約為1 V。U2輸出端產(chǎn)生的差分電壓約為250 mV。

審核編輯：郭婷