英飞凌 TPMS 胎压监测系统

英飞凌（Infineon）的 TPMS（胎压监测系统） 解决方案是一套完整的硬件和软件组合，专为实时监测轮胎压力、温度等数据并无线传输至车辆ECU设计。其系统组成涵盖 传感器端（轮胎内） 和 接收端（车内），以下是详细解析：

1. TPMS系统架构

英飞凌TPMS系统分为两大模块：

• 轮胎模块（Sensor Unit）：安装在轮胎内，负责数据采集与无线发射。

• 中央接收模块（Receiver Unit）：安装在车内，接收并处理传感器数据。

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2. 轮胎模块（Sensor Unit）组成

(1) 传感器芯片（核心）

• 型号示例：

• SP37：英飞凌主流TPMS传感器芯片，集成压力、温度、加速度传感器及RF发射器。

• SP40：新一代产品，支持更高精度和低功耗模式。

• 功能：

• 压力传感：监测轮胎气压（范围0~1500 kPa，精度±1.5%）。

• 温度传感：监测轮胎内部温度（-40°C ~ +125°C）。

• 加速度计：检测轮胎运动状态（唤醒系统或触发测量）。

(2) 射频发射器（RF Transmitter）

• 频段：315 MHz、433 MHz 或 868 MHz（依地区法规）。

• 调制方式：FSK/ASK，支持低功耗无线传输。

• 集成性：SP37/SP40已内置射频发射功能，无需外置发射芯片。

(3) 微控制器（MCU）

• 作用：控制传感器数据采集、处理及无线传输时序。

• 特性：

• 超低功耗（休眠电流<1 μA）。

• 支持自动唤醒（通过加速度触发）。

(4) 电源管理

• 电池：通常使用CR2032纽扣电池（寿命5~10年）。

• 低功耗设计：

• 动态功耗调节（如仅在行驶时激活高频测量）。

• 英飞凌芯片支持多种省电模式（如SP40的“Stop Mode”）。

(5) 天线设计

• 类型：PCB天线或弹簧天线，集成在传感器模块内。

• 匹配电路：需优化阻抗（50 Ω）以最大化发射效率。

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3. 中央接收模块（Receiver Unit）组成

(1) 射频接收器（RF Receiver）

• 型号示例：

• TDA5235：英飞凌多通道TPMS接收芯片，支持315/433/868 MHz。

• TLF35584：车规级电源管理+接收器集成方案。

• 功能：

• 接收来自轮胎传感器的信号。

• 解调并校验数据（CRC校验）。

(2) 主控ECU

• 作用：处理接收到的数据，触发报警或显示。

• 通信接口：通过CAN/LIN总线与车辆仪表盘或中控系统连接。

(3) 天线系统

• 多天线设计：部分车型使用4个独立天线（各对应一个轮胎）。

• SP4T开关的应用：

• 通过 SP4T射频开关（如BGS12P4L6）切换天线路径，减少接收器数量。

• 例如：1个接收器+SP4T开关轮流监听4个轮胎信号。

(4) 电源与保护电路

• 车规级电源：支持12V/24V车辆电源输入，符合ISO 7637-2标准。

• ESD保护：防止静电损坏接收电路。

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4. 英飞凌TPMS方案核心优势

5. 系统工作流程

1. 数据采集：

• 轮胎模块周期性测量压力/温度（如每1分钟或加速度触发）。

2. 无线传输：

• 通过RF发射器发送数据包（含轮胎ID、压力、温度值）。

3. 接收与处理：

• 车内接收器解调信号，ECU校验数据并判断是否报警。

4. 显示/报警：

• 通过仪表盘提示胎压异常（如LED报警或图形显示）。

6. 设计注意事项

• 传感器安装：需考虑轮胎高速旋转时的离心力影响。

• 射频性能优化：

• 天线匹配电路需针对轮胎金属环境调试。

• SP4T开关的隔离度需>25 dB（避免多天线串扰）。

• 可靠性测试：

• 高温/低温循环测试（-40°C ~ +125°C）。

• 机械振动测试（模拟路面冲击）。

总结

英飞凌TPMS系统通过 高度集成的传感器芯片（SP37/SP40） 和 可靠的射频接收方案，提供从轮胎到车机的完整数据链路。
关键设计点：

• 选择支持目标频段的传感器和接收器。

• 优化天线与SP4T开关的射频性能。

• 满足车规级环境与安全要求。

如需具体型号参数或参考设计，可访问 英飞凌TPMS解决方案页面。或联系英飞凌中国代理-北京晶川电子。

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