EN
Quick Links
Rapida evolutio industriae vehiculorum energiae novae impulit crescere singulas catenas industriales; intelligentia automobilis, ductio autonoma iam direxit vim centralem maximi momenti esse vehiculorum energiae novae, ad cerebrum integratum centrale et dominium controller nova onera et opportunitates attulit, praesertim pro fide reliabilitatis fontis DC-DC interruptoris, densitate potens magna, compatibilitate electromagnetica interruptoris, efficacia elevata, pretio competenti nova data sunt.
Qualcomm ut munerarius intelligentis cockpitae domini controlleris, SA8155 et SA8295 locum magnum obtinent, centralem dominium SOC gradus 1 alimentationem (alimentationem e baterio conversam introductus gradus 1) transitoria currente, constante currente operativa, in standby efficientia operativa, impensas, et contrarietatem inter disiunctorem EMC schematum proiectio ad BUCK alimentationis schemata procella est. Quomodo has contrarietates resolvere et aequilibrium constituere directionem technologicam communem inter interruptores architecturae, alimentorum cipporum, inductilibus, Mosfet, condensatorum manufactores esse debet.
In hoc opere, pro magna dynamica commutante potentiae currente (100-300%) automotiva centralis domitorii dominii control level 1 potentiae rationem designandi, ad explorandam rationem ducendi DC-DC commutantis fontis electricitatis, praeter scheme potus, inductores, capacitores eligendos et alia ratio methodos, habita volumine, impensas, efficientiam, prestando curam difficultatibusque realis mundo descendenti rationi.
Uti Qualcomm SA8295 domitorii controlleris exemplo, hunc caput disserit et implementat realem mundum primarii BUCK commutantis fontis electricitatis rationem.
Hoc capitulum requirit perfectam notitiam partis primae seriei (explicans BUCK theoriae et calculis commutantis fontis electricitatis), et procedit ad elaboratam BUCK rationem secundum LM25149 designandam.
Serie haec artium continet tres series (sequentia continua actualizationes):
01-Deciphering Qualcomm Automotive Domain Controller Level 1 Power Supply Design: Power Supply Design and Calculation (Published)
02-Deciphering Qualcomm Automotive Domain Controller Level 1 Power Supply Design: Schematic Design et PCB Design (hoc capitulum )
03-Deciphering Qualcomm Automotive Domain Controller Level 1 Power Supply Design: Performance Test Measurement Analysis (ad tempus disponendum)
1- Design Goals et Challenges
5.1 SA8295 Transient Current Requirements
Tabula 1: SA8295 Power Supply Design Requirements
Nota: Novissima designatio SA8295 postulat 21A (1 NPU) et 24A (2 NPUs), quam hanc descriptionem complecti potest (30A protectio supercurrentis)
1.2 Design objectives
Hoc descriptio utitur LM25149 ad primariam energiam domini controller designandam , aptus ad iuvandam currentem transitoriam 24A (100µs) et implendum requisiionem operationis constans maior quam 10A, consequens aequilibrium inter magnitudinem, impensam et effectum.
Nota: Currens transitorius non offert difficultatem thermalem (pro Qualcomm SA8295, currus transitorius durat solum 100µs). At vero magna correns statio perpetua ducere potest ad augmentum caloris, itaque aestimatio de perfomantia thermali suscipienda est (designatio solutionis ex conditionibus ambientalibus eligenda est).
2- Schema et designatio PCB
2.1 Electio componentium principalium
Criteria electionis componentium pro domino controller level switching power supply: praecipua performantia, ratione habita impensae, dum areae PCB minuitur; considerare oportet quaestiones EMC et circuli currentis in commutatione BUCK, congruentem cum theoria et regulis generalibus de designo BUCK switching power supply, consulti potest de methodo generale designandi.
Vide caput 1 de ratione componentium electronicorum eligendorum et calculis (Demystifying Qualcomm Automotive Domain Controller Level 1 Power Supply Design: Power Supply Design and Calculations)
Hoc designatio optionem 2 eligit (octo capacitores ceramicos 47uF in modulo C1210 utentes). Haec designatio non limitatur ad hanc electionem; descriptio producti secundum conditiones modeli realiter existentes adaptari potest, atque optimizatio ex testibus realibus ducta fieri potest.
Tabula 2: BUCK alimentatio - schemata structurae
2.1.1 BUCK alimentatio - MOSFET electio
Tabula 3: BUCK alimentatio - MOSFET electio
2.1.2 BUCK alimentatio - inductor electio
Inductor electio cum numero modeli: VSEB0660-1R0MV
Tabula 4: Inductor electio
2.1.3 BUCK alimentatio - capacitoris filtri delectio
Tabula 5: BUCK alimentatio - capacitoris filtri delectio
2.1.4 BUCK alimentatio - electio condensatoris filtrorum introitus
Tabula 6: BUCK alimentatio - electio condensatoris filtrorum introitus
2.2 Schema et instrumenta designandi PCB
2.2.1 Schema et designatio PCB: Caritron EDA ( https://lceda.cn/)
Figura 1 Introductio ad Caritron EDA
Jialitron EDA est princeps instrumentum EDA gratuito, potentissimum et efficax development; hoc design utitur Jialitron EDA ad schemata et PCB designanda.
2.3 BUCK alimentatio - designatio schematica
2.3.1 BUCK alimentatio - designatio schematica
Designatio schematica refert ad LM25149-Q1 schedam datarum et tabulam evolutionis officialem, et designatio convenit theoriae basicae BUCK alimentationis interruptae et primariae necessitudini alimentationis dominii alti transmissoris.
Figura 2 LM25149 Schemata
2.3.2 BUCK Alimentatio - Focused Schematic Design Technology
Circulus EMC portus introitus:
Puncta Technica:
① L1 primum officium est impetum radiationis rumoris e frequentia interruptorii in alimentationem reducere, interruptorii frequentia 2.2MHz, L1 et C23 compositi ex circulo LC (C16 est capacitor electrolyticus ad frequencias infra 500KHz), 2.2MHz ad 60dB minuendum.
② C21 minuit rumorem interruptorii (oscillatio in ascensu et descensu tubi electricitatis) et praecipue EMC rumorem inter 10-100MHz minuit.
③ C21, C23 si alimentatio (ante protectionem) sit, typum capacitatis terminalis flexibilis eligere necesse est; si tamen protecta est, capacitatores normae vehiculi eligi possunt. Duos capacitores in serie disponi atque ita protegendi modum similem effingere etiam potes.
Pro requirimentis capacitatis de MOSFET potestatis et LM25149 eadem sunt, haec descriptio non adhibetur ad verificandum praestationem, unico ceramico uti, descriptio producti sequatur praecepta descriptinis automotivis.
Nota: LM25419 activa EMC eliminatio et docta spargendi ambitus technica duplicata, tantum quoad certum punctum EMC amplitudinem minuere, nec EMC penitus tollere potest, pro frequentia intermissionis 2.2MHz coniuncta cum energia, applicatione currentis magnae (≥ 10A) periculum excedendi normas, in fundamento actualis examinationis sistendae, si C23 remoto radiatio tamen perductione superari potest, C23 applicatione subtrahendo usum, impensas minuere.
Condensatores BUCK potestatis:
① C2,C3 pro BUCK potestas in capacitate, praecipue ad EMC praestantiam commutans fontem, 10uF capacitas electio 2Mhz propinquus impedimentum ≤ 5mΩ, CGA4J1X8L1A106K125AC et CGA6P1X7S1A476M250AC habet bonam technicam specifica referenda, capacitas electio X7R eligi potest, 35V/50V Tolerare volt, package C1210 et C1206 fiant. Hoc design selection C1210 package, plures modellos habebis ad verificandum praestationem.
② C4 pro altiore frequentia commutatione EMC capacitores, elige 50V X7R, C0402 pacco fiant.
C2, C3, C4, Dispositio curare debet currentem circulum (vide Dispositio particulae), congruere cum principiis BUCK potestatis in capacitate et theoria designandi, discere posse BUCK commutans alimentarius theoria ut intellegentiam profundam de in capacitate.
③ TP7, TP9, TP13 adhibentur ad interruptorem TG, BG et SW signa probandi, ad mortui temporis rationem, anhelationis effectum, et MOSFET ascendentis ac descendentis lateris effectum explorandum; praeterea inter notissimos electrici functionis indices commutantis alimentationis pertinet.
Testificium GND puncti LAYOUT ad minuendum oscilloscopii GND circulum probandi et ad augendam probationis fidem necessarium est, collocandum ut quam proximum sit ad testificationes signorum relevantium.
MOSFET portae actuatoris resistor:
① R1 et R2 sunt MOSFET portae actuatoris resistores, qui effectum maximum in ascendentis et descendentis lateris energici MOSFET habent.
② R1, R2 electio regitur a BUCK potestas controller output current (controller (PULL et PUSH resistores), potestas MOSFET portae impedimenta et onerare characteristics (input capacitance CISS) comprehensiva ratione pro impetu initialis design selection de totum resistor summa of ≤ 10 ohms, sed etiam pendet a onerare characteristics, opus eventualem fine-tuning, electio de idoneo resistentia valorem.
③ R1 et R2 sunt praeterea inter se noise EMC maxime critical parameters, dum afficiunt commutando damnum nuclei circuiti causas, in applicationibus praxis oportet utraque efficientiam (MOSFET calefacere) et EMC contrarietates ad punctum aequilibrium adipiscendum.
Nota: 6 testa loca pro tentatione switching characteristics et mortuum tempus.
Output power loop:
① Inductantia electio: Inductantia electio fundatur in duobus principalibus considerationibus:
-Transitoriis operanti current: potens transitorius output 21 (24) A (tempus: 100us)；
-Current operativus constans: 10A, capax stabili operatione ad 10A current (complectens conditiones temperatura ambientis 85°);
-Durationem operativam transitoriam ≤ 100us, quae in initio fit, tantummodo necessarium est ut inductor non saturatur pro condicionibus satisfaciendis (adimplendum valorem inductantiae currentis).
② -Electio resistoris campionis: electio R1206 forma, dissipatio caloris ≥ 0.5W;
③ -Electio capacitorum: referentia: capitulum de capacitate filtrorum de output parte prima;
Circulus Retroactionis:
LM25149 habet configurationem fixam output et configurationem feedback output, vide tabularium pro detibus;
① R14l connectitur ad VDDA, output 3.3V
② R14=24.9K, output 5.0V
③ R14=49.9K, output 12.0V
Vacuus collocare R14, R9 et R10 disponunt tensionem output;
R19 et TP3, TP4 reservata: ad testandum, marginem fasi, frequentiam transvectionis, etc.
Nota: TP3 et TP4 ad testandum, marginem fasi, frequentiam transvectionis, etc. utuntur
Conformatio Functionis:
① EN: Signum activitatis, ≥1.0V convertit potestatem, ad protegendum subvoltagem praecisum uti potest;
② Sync-PG: Synchrona emissio vel Potestas bona, hoc descripto ad potestatem bonam utitur;
③ PFM/SYNC
-Saltus praedefinitus (NC): Analogum diodi, output minima currente, in altissima efficientia operari potest;
-Circuito iuncturae ad terram, modum CCM cogit;
④ Conformatio operandi chip: quinque modi operandi sunt (ad specificationem referre)
2.4 Alimentatio BUCK - Design PCB
2.4.1 BUCK alimentatio-PCB design
① -SUPERIOR
② -GND
③ -Signum
④ -Inferius
2.4.2 BUCK alimentatio-PCB design focus on technologia
Ingressus et egressus capacitans gyros:
① BUCK alimentatio ingressus capacitans et egressus capacitans ad minimum gyrum servare, magni momenti est pro EMC;
② C4 praecipue ad sorbendum interruptor surgens et cadens edge ringere strepitum usus est.
MOSFETs et inductivus gyros:
① Usus MOSFET duorum-in-uno diminuit spatium occupationis et pretium minuit, sed dispendium est quod SW Layout non potest servare minimum circulum;
② Punctum SW MOSFET duorum-in-uno eundem stratum PCB alignandi perficere non potest, et oportet stratum mutare ut planum sternat ut continuitatem currentis electricitatis perficiat.
Currentis exemplar:
① Exemplar currentis requirit differentialem alignmentem cum plano GND referentiae;
② Impedantia regimini et aequalis longitudo non requiruntur, et alignmente spatium minimum servatur.
FB Responsorium:
Resistores et alia instrumenta ad pinas control chip sunt propinqua.
Caloris diffusio et GND:
Instrumenta calorem generantia: MOSFETs, inductores et resistores exemplaris, uno potest opportune plani superficiem augere ut calorem ducat, et poros GND augere potest adiuvare ad condicionem diffusionis caloris totius versionis emendare.
3-Domini Regulati Nivis 1 BUCK Alimentatio Electri Designatio - Summarium
3.1 Descriptio 3D
figura 3D-1
figura 3D-2
3.2 Summarium Design
① Design alimentationis commutatae adoptat design quatuor stratorum cum crassitudine PCB 1.6mm et magnitudine 30X65mm;
② Current output potest satisfacere Qualcomm SA8295 maximum 24A current transitoria, supportat statu stabili 10A aut plus capacitatem output.
4- De Codaca Electronics
Codaca se conferit in inductore independenti R&D, design et fabricando, VSEB0660-1R0M convenit pro Qualcomm platforma ad evolvendum et applicatione. Habet praetantias technicas ut alta pretii/performance ratio, alta saturo currenti resistentia, caloris generatione parva, et industria ducis potentiae-ad-voluminis proportio. Codaca se conferit in investigatione technica et evolutione, innovatione technologica, evolvendo productis praeclaris pro industria inductoris, ut adiuvet evolutionem et applicationem productorum electronicorum.
5- Testa et Verificatio
Pro ulterius testis verificandum, vide: 03-Deciphering Qualcomm's Automotive Domain Controller Level 1 Power Supply Design: Performance Test Measurement Analysis (recensendum erit)
[Referentia]
1.LM25149-Q1：ti.com.cn/product/cn/LM25149-Q1
2.BUK9K6R2-40E： https://www.nexperia.cn/product/BUK9K6R2-40E