EN
Gyorslinkek
Az új energiájú járművek iparának gyors fejlődése robbanásszerű növekedést hajtott végre számos ipari láncolatban. A járművek intelligenciája és az önvezetés az új energiájú járművek legfontosabb versenyelőnyévé vált, új kihívásokat és lehetőségeket teremtve a magas szinten integrált központi agyak és domain vezérlők számára, különösen a DC-DC tápegységek megbízhatóságát, nagy teljesítménysűrűségét, kapcsoló üzemmódú tápegységet, EMC-t, hatékonyságot és alacsony költségeket illetően.
A Qualcomm a smart cockpit tartományvezérlők szállítójaként jelentős pozíciót foglal el az SA8155 és SA8295 modellekkel. Az átmeneti áram, a stabil üzemi áram, az alvó állapot hatékonysága, a költség és az EMC-tervezés közötti ellentétek a központi tartományvezérlő SOC első fokozatú tápellátásában (az akkumulátor bemenetétől az első fokozatú átalakító tápegységig) jelentős kihívást jelentenek a BUCK tápegység-tervezés számára. Ezeknek az ellentéteknek a kezelése és kiegyensúlyozása a kapcsolóüzemű tápegység-architektúra, teljesítménychipek, tekercsek, MOSFET-ek és kondenzátorok gyártóinak együttes technikai feladata.
1- Tartalom áttekintése
Ez a cikk az autóipari központi domainvezérlők első fokozatú tápegység-tervezésére összpontosít, amelyek nagy dinamikájú kapcsolóüzemű tápegység-áramot igényelnek (100–300%), és a DC-DC kapcsolóüzemű tápegységek tervezését vizsgálja, beleértve a tápellátási megoldásokat, az induktorok és kondenzátorok kiválasztását, valamint egyéb tervezési módszereket, miközben figyelembe veszi a méret, költség, hatásfok és teljesítmény kihívásait, valamint a gyakorlati megvalósítási tervezést is bemutatja.
Ez a fejezet a Qualcomm SA8295 domainvezérlőit veszi példaként az első fokozatú BUCK kapcsolóüzemű tápegység tesztelésének és érvényesítésének vizsgálatára és megvalósítására, bemutatva, hogy a teszteredmények megfelelnek-e az elvárt tervezési céloknak.
Ez a cikksorozat három fejezetből áll:
01 - A Qualcomm autóipari domainvezérlőjének első fokozatú tápegység-tervezésének megfejtése: Tápellátási terv és számítás
02 - A Qualcomm autóipari domainvezérlőjének első fokozatú tápegység-tervezésének megfejtése: Kapcsolási rajz tervezése és NYÁK-tervezés
03- Qualcomm Automotive Domain Controller első fokozatú tápegységének kialakításának dekódolása: Teljesítményteszt mérési elemzés (Ez a fejezet)
2- Ellenőrzési célok
Az SA8295 átmeneti áramigénye a következő:
Megjegyzés: Az NPU aktiválása további áramfogyasztással jár. Ez a tervezés nem tartalmazza az NPU tervezési áramát (3A+3A).
3- Tesztelési környezet és feltételek
3.1 Tesztelési feltételek
Környezeti hőmérséklet: 25 °C (ténylegesen 24–27 °C, számítva 25 °C-ként)
3.2 Tesztműszerek és tesztelési módszerek
3.3 Kapcsolási rajzok és nyomtatott áramköri lap (PCB)
SZEMATIKUS ÁBRÁZOLÁS
PCB
4- Tesztvalidáció
Ellenőrizze a hullámosság, feszültségpontosság, stabilitás, hőmérséklet-emelkedés és hatásfok teljesítményét állandósult terhelési állapotban különböző feszültségek (9-16 V) mellett. A hely korlátozottsága miatt válasszon ki kulcsfontosságú teljesítménymutatókat a teszteléshez.
① Hullámosság: Hullámosság különböző bemeneti feszültségek és terhelőáramok mellett;
② Feszültségpontosság: Kimeneti feszültségpontosság különböző bemeneti feszültségek és terhelőáramok mellett;
③ Terhelőáram-kapacitás: Kimeneti áram-feszültség, hatásfokgörbe mérése;
④ Hőmérséklet-emelkedés jellemzői: Ellenőrizze, hogy az üzemeltetési feltételek eleget tesznek-e az előírásoknak.
4.1 Alacsonyfeszültségű terhelhetőség (9,0 V)
4.2 Normál feszültségterhelési képesség (13,5 V)
4.3 Magasfeszültségű terhelési képesség (16,0 V)
4.4 Folyamatos áramvizsgálat
5. Tesztösszegzés
5.1 Teszteredmények
Több megjegyzendő pont is van:
① Az alapvető tervezési cél a tranziens áram és a stabil üzemáram igényeinek kielégítése. Ha kizárólag a maximális értékek alapján történne a tervezés, az költségnövekedést és nagyobb méretet vonna maga után (csökkentett NYÁK-tervezési sűrűség), de valójában nincs olyan üzemi feltétel, amikor stabilan 18 A-nél működne;
② A hullámosság könnyen teljesíthető kerámia kondenzátorok használatával, mind 50 mV alatt van;
③ A teljesítménytekercs kiváló DCR-rel és áram-lágy telítődési jellemzőkkel rendelkezik, tényleges kimeneti áram 21 A;
④ Ez a tervezés rövid időre képes 20 amper feletti terhelés lebonyolítására, miközben jó szinten tartja a 8–12 A hatásfokot és hőmérséklet-emelkedést.
6- Kulcsfontosságú anyagok felsorolása
7- Induktor kiválasztás
Mivel az induktorok fontos alkatrészei az autóipari tartományvezérlők első fokozatú tápegységének, teljesítményük döntő fontosságú a DC-DC kapcsolóüzemű tápegységek megbízhatósága és átalakítási hatásfoka szempontjából. Ebben a tervezési megoldásban a CODACA járműipari minőségű formázott teljesítményinduktort (VSEB0660-1R0M) alkalmazták. Ez a sorozat alacsony veszteségű, hatékony, széles frekvenciatartományban használható, erős telítési áram-ellenállású, alacsony hőtermelésű és magas ár-érték arányú. A vékony kialakítás iparvezető teljesítménysűrűséget biztosít, így különösen alkalmas a Qualcomm platformok fejlesztéséhez és alkalmazásához.