Demystifying High Pass Domain Controller Level 1 Power Supply Design: Power Supply Design et Calculation

Rapida evolutio novae industriae vehiculorum energiae impulsit cretionem raptim catenae industriae, intelligentia automotive, aut archaismus ductus effectus sunt duae maxime importante competere centrales directionis vehiculorum novae energiae, ad integrata centralis cerebrum et domino controlleri attulit nova pericula et opportunitates, praesertim pro reliabilitate DC-DC commutatio potestatis, densitas magnae potentiae, commutatio potestatis EMC, altum efficacia, costis parco attulit nova opportunitates et difficultates.

Qualcomm ut suppeditator controlleris domus cockpit intelligentis, SA8155 et SA8295 locum magnum tenent, centralem domain control SOC gradus 1 alimentationem (alimentationem e batería conversam gradus 1) currentem transitoriam, currentem operationalem stabilem, efficientiam operationalem in statu standby, impensas, contrarietatem inter designum EMC alimenti commutativi difficultatem ingentem esse proiecto BUCK alimenti sese ostendit. Quomodo has contrarietates resolvere et aequilibrio eas restituere technica directio architecturae alimenti commutativi, chippis alimenti, inductore, Mosfet, capacitore una est.

Hoc opus jungit magnam dynamicae commutationis currentis (100-300%) automotiveae centralis domitorii electrici designum, ut investiget designum DC-DC converteris, praesertim schemata suppeditandi, inductoris, capacitatis rationes et alia artificia; consideratis difficultatibus voluminis, impensae, efficentiae, praestantiae ad investigandas et practicas applicationes designandi.

Hoc opus explorat et praefert realem unius gradus BUCK praefecturae commutationis facturam Saepius Qualcomm SA8295 domui controlleri exemplo ducto.

Series haec continet tres series (in futurum cotinuo actualizabitur):

01- Explicatio Proiecti Alimentationis Gradus 1 Domorum Automobilis Qualcomm: Proiectum Alimentationis et Calculatio (hoc capitulum)

02- Explicatio designis alimentationis electricae controllerii domus Qualcomm in automobilis: Designio schematis et designio PCB

03- Interpretatio designis alimentationis electricae controllerii domus Qualcomm in automobilis: Analyseos mensurae testis praestantiae

1- Proposita et Difficultates Designi

5.1 SA8295 Transient Current Requirements

Tabula 1: SA8295 Power Supply Design Requirements

1.2 Requisita Currentis Expectationis SA8295

Potentia expectationis SOC Qualcomm 3.3V intra 4-7.5mA (memoriae inclusa refectio se ipsius), supportum vigilis excitandi.

Cerebrum centrale (controllerium domus cockpiti) totius vehiculi egestionis currentis 7-10mA (13.5V), solus modulis 4G/5G consumit 4-5mA, currentis SA8295 Qualcomm 13.5V infra 3mA (40mW).

1.3 Tres difficultates

1.3.1 Difficultas 1: Potentia electrica interruptoris controllerii domus Qualcomm SA8295

Magna currente transiente, 3.3V, 18 Amp (0.1ms), 0.1ms ad DC-DC commutando potestas iam suppellectile longo periodo in stato aequato, eget Buck potestas secundum 18 Amp stabili proventu design.

1.3.2 Qualcomm dominium-scientes SA8295 commutando potestas alta currente dynamicis difficultatibus 2:

SA8295 dominium scientes in 5-9 amps stabili operante currente, quae commutationem faciet potentiae inductantia (inductantia et magnitudo currentis inversa proportione ad magnitudinem electionis stabili operantis currentis ultra 300% differentiam inter volumen, impensam, frequentiam maiorem contradictionem creare.

1.3.3 Qualcomm dominium-scientes SA8295 commutando potestas micropotestas efficacia difficultatibus 3:

Stans potentiae consumptio, eget 13.5V 3mA consumptione efficaciae 70%, quod est architecturae potestatis regolatoris, inductantis electionis descriptio quoque magna difficultate.

Hoc descriptio ex difficillimi SA8295 unius gradus Buck alimentationis descriptine petita est, ut difficultates principales commutationis alimentationis et DC-DC technologiae solutionum explorarentur.

2- Comparatio programmatum electionis

2.1 Qualcomm SA8295 domini regendi condicionum technicarum necessitudo

Ut in tabula 2 monstratur:

Tabula 2: Qualcomm SA8295 alimentationis descripti praecepta

2.2 Programma descriptio et notitia technica

MPQ2918, MPQ2930, LM25141-Q1, MAX20098, LTC7803, et LM25149-Q1 descripti praecepta implere possunt. In hoc opere, LM25149-Q1 primo gradu alimentationis schemate adhibetur pro huius cerebri domini regendique instrumento.

2.2.1 LM25149-Q1 loci publici:

https://www.ti.com.cn/product/cn/LM25149-Q1?keyMatch=LM25149-Q1

Tabula 3: LM25149-Q1 Descripti Loci

2.2.2 LM25149-Q1 Commentarius:

LM25149-Q1 42-V Automobilis, Synchronus, Buck, DC/DC Regulator cum Ultra-Levi IQ et Integrate Active EMI Filter datasheet (Rev. B)

2.2.3 LM25149-Q1 development board:

LM25149-Q1 EVM Usor Guida (Rev. A) (ti.com.cn)

2.2.4 Active filter stability and performance:

Quomodo Stabilitatem et Functionem Filtrorum Activi EMI Servare (ti.com.cn)

2.2.5 LM5149-LM25149 Instrumenta Designationis :

LM5149-LM25149DESIGN-CALC Calculatio instrumentum | TI.com

3- Synchronous BUCK alimentationis design et calculatio

3.1 Prima specificatio et design parametri de LM25149

Tabula 4: Qualcomm SA8295 alimentationis design specificatio requirimenta

Efficientia

Filtres EMI activi

Testare EMI

Schema proiectului de referință

Placă de evaluare a soluției proiectului de referință

3.2 LM25149 Calculul selecției inductorului BUCK sincron

3.2.1 Formulă pentru sursa de alimentare BUCK sincron cu comutare:

Tabelul 5: Ecuații de calcul pentru sursa de alimentare BUCK sincron

3.4 Calculul inductanței minime

(Pentru formule, consultați Tabelul 5.)

Tabelul 6: Graficul calculat al inductanței minime (∆I=0,3)

Tabula 7: Calculatio inductantiae minima

3.4.1 Summarium datorum calculi inductantiae:

① Si descriptio comprehendit campum 6-20A (AI=0.3 calculatio), inputus 16V, outputus 6A, inductantia ≥ 0.69μH.

② Theoretica calculatio inductantiae Lmin ad conversionem impulsivam: ≥ 0.69μH (theoretice);

③ Cogitando electionem realem et errorem ± 20% inductantiae, selige 0.82μH et 1.0μH ut designum optimum (valor inductantiae crescit, volumen inductantiae crescit, costa crescit, SRF minuitur).

3.5 Calculatio Currentis Inductoris

(Formula: vide tabulas 1 et 2 tabulae 5)

Tabula 8: Calculatio Currentis Inductoris 0.82μH

Tabula 9: Calculatio Currentis Inductoris 1.0μH

3.5.1 Theoretice calculata currentis saturatis inductoris ≥ 20.76A, arrotondata ad 21A:

Tabula 10: Inductantiae Indicatorum

4- Electromagnetis alimenti inductore selectione

Tabula 11: Inductoris Selectio

4.1 LM25149 Electromagnetis Alimenti Inductoris Currentis Exemplaris Reistentiae Calculatio

Tabula 12: Theoretica inductoris currentis exemplaris reistentiae calculatio

Tabula 13: Inductivae Exemplaris Reistentoris Selectio

4.2 Synchronus BUCK commutans potestas effluvium capacitatis calculus

(Calculatio capacitatis deputatae: vide formula in Tabula 5)

Tabula 14: Synchronus BUCK commutans potestas effluvium capacitatis calculus

In designe synchronous BUCK ad alimentatione interrupta, proprietates condensatorum pro filtro in ingressu et egressu, volumen, costa sunt contraria; indices specificandi capacitatis sub conditionibus certis testantur. In processu testandi instrumentorum differentiae sunt: sub eisdem indicibus 10-50% differentia fieri potest. Denique designi performantia in praxi scientifica et experimentis comprobatur (nec optima solutio designi, sed tantum idonea pro situ) (Nec optima designi solutio, sed tantum illa quae pro situ convenit eligenda est).

Condensatores interrupti satis facere debent: Capacitas ≥ 320uF (excessus postulatus), capacitas condensatoris ceramici maior quam 2.435uF (non condicio principalis, qua expleta satisfacitur)

Tabula 15: Modello Selecto pro Condensatoribus Filtrorum Egressus Alimentationis Interruptae Recommandata

Tabula 16: Designatio condensatoris filtrorum egressus alimentationis interruptae

4.3 LM25149 Calculatio Capacitatis Alimentationis Ingressus

4.3.1 Calculi Capacitatis Inpulsuum

Tabula 17: Calculi Capacitatis Filtrorum Inpulsuum Subministri Potestatis Commmutativi

Tabula 18: Electio Filtrorum Output Subministri Potestatis Commutativi

4.4 Calculus Electio Mosfet LM25149

4.4.1 Calculi Mosfet

In scheda technica LM25149 non sunt multae calculationes et selectionum calculi, QG calculi et electio ex iudiciis empiricis retro, in resultatis selectis 4.5-5.0V Vgs, ≤ 22nC, processus calculi adhibet ad sequentem tabulam, elige pro Mesopotamia 2-3V (prope 3V etiam accceptabile), Rdson eligere ≤ 8mΩ.

Tabula 19: Electio et Calculi Mosfet

4.5 Suggestiones Electio Mosfet

Tabula 20: Modello Selectio Mosfet

4.6 LM25149 FB et Calculi Compensationis

Tabula 21: Calculi FB et compensationis

4.7 LM25149 calculi design EMC

Sine nimia analysi, ad specificationem referre.

5- Summarium Design

5.1 LM25149BUCK summae design electionis provisionis electricitatis

Tabula 22: Design et Selectio

5.2 Summarium Programmatum

Praestantia et efficientia synchronous switching power supply a pluribus factoribus afficitur, praestantia et indicatores rationem habere debent factorum realium; hoc capitulum adhibetur ad calculos theoreticos et directionem theoreticam in designo reali, designum praestantiae et indicatorum propinqua connexa sunt cum praestantia componentium, conditionibus usus, dispositione, etc., quae testatione et verificatione rigida indigent.

Synchrona buck electrica potestas suppellectilis pro alta-passage domino controllore technica ardua campi est, equilibrio opus est inter potentiam, volumina, et codicem. Kodak Ka inductores proprios investigare et designare intendit. CSEB0660-1R0M ad altam fabricandam applicationemque platformae idoneus est, pretii efficacis rationis, validae munitio adversus sati currentis, parvi caloris et aliorum technicorum praerogativarum gaudeat, cum incolarum duce potentia ad voluminis proportione; Kodak Ka Technologiae R&D, artis innovationis, productorum excellentium ad inductorem industriae creandorum intenta est, ad iuvandas electronicae artis progressiones et applicationes.