Шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгслийн салбарын хурдан хөгжил нь олон төрлийн аж үйлдвэрийн гинжин дэх өсөлтийг цохих шахсан болно. Тээврийн хэрэгслийн оюун ухаанжуулалт болон өөрөө жолоодох технологи нь шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгслүүдийн хамгийн чухал өрсөлдөх чадварын чиглэл болсон бөгөөд төвийн оюун, мужийн удирдлагын системд өндөр интеграцчилал шаардаж буй нөхцөлд DC-DC хүчдэлийн хангамжийн системд найдвартай, өндөр чадалтай нягтшил, транзисторын цахилгаан хангамж, EMC, өндөр үр дүнтэй, хямд өртөгтэй байх шаардлага зэрэг шинэ сорилтууд, боломжуудыг тавьж байна.
Оюунлаг багажийн мужийн хяналтын төхөөрөмжийн нийлүүлэгч болох Qualcomm нь SA8155, SA8295-д чухал байр эзэлдэг. Төвийн мужийн хяналтын төхөөрөмжийн SOC-ийн анхдагч цахилгаан хангамжийн анхны шатанд (баттерейн оролтоос эхний шатны хувиргалтын цахилгаан хангамж) гарч буй түр зуурын гүйдэл, тогтвортой ажиллагааны гүйдэл, бэлэн байх горимын үр ашгийн харьцаа, өртөг болон EMC загварчлалын хооронд үүсэх зөрчил нь BUCK цахилгаан хангамжийн загварчлалд томоохон сорилт болдог. Эдгээр зөрчлийг хэрхэн шийдвэрлэх, тэнцвэржүүлэх нь транзистор цахилгаан хангамжийн бүтэц, цахилгаан чип, индуктор, MOSFET, конденсатор үйлдвэрлэгчидийн хамтын ажиллагааны техникийн чиглэл юм.
1- Агуулгын танилцуулга
Энэхүү өгүүлэл нь том динамик ачааллын гүйдэлтэй (100-300%) автомашиний төвийн мужийн хяналтын төхөөрөмжид зориулсан цахилгаан хангамжийн анхдагч шатны загварчлалыг судална. DC-DC түлхэлтэт цахилгаан хангамжийн загварчлал, цахилгаан хангамжийн шийдлүүд, ороомог болон конденсаторын сонголт болон бусад загварчлалын аргуудыг авч үзэх бөгөөд эзлэх хэмжээ, өртөг, үр ашиг, гүйцэтгэл зэрэг асуудлуудад хариу өгөх ба практик хэрэгжүүлэлтийн загварчлалыг хэлэлцэнэ.
Энэ бүлэг нь Qualcomm SA8295 мужийн хяналтын төхөөрөмжийг жишээ болгон авч анхдагч BUCK түлхэлтэт цахилгаан хангамжийн шалгалт, баталгаажуулалтыг судалж хэрэгжүүлэх бөгөөд шалгалтын үр дүн хүлээгдэж буй загварчлалыг хангаж байгаа эсэхийг харуулна.
Энэхүү өгүүллийн цуврал нь гурван бүлгээс бүрдэнэ:
01- Qualcomm компанийн автомашиний мужийн хяналтын төхөөрөмжийн анхдагч цахилгаан хангамжийн загварчлалыг тайлбарлах: Цахилгаан хангамжийн загварчлал ба тооцоо
02- Qualcomm компанийн автомашиний мужийн хяналтын төхөөрөмжийн анхдагч цахилгаан хангамжийн загварчлалыг тайлбарлах: Схемийн загварчлал ба PCB загварчлал
03- Qualcomm Автомашиний Бүсийн Хяналтын Төхөөрөмжийн Анхдагч Цахилгаан Хангамжийн Загварыг Тайлбарлах: Үйл ажиллагааны Шалгалтын Хэмжилтийн Шинжилгээ (Энэ бүлэг)
2- Баталгаажуулалтын Зорилтууд
SA8295-ийн Тогтворгүй Гүйдлийн Шаардлагууд дараах байдлаар тодорхойлогдсон байна:
Тэмдэглэл: NPU идэвхжих үед нэмэлт гүйдэл хэрэглэдэг. Энэ загвар нь NPU-гийн загварын гүйдлийг (3A+3A) оруулаагүй.
3- Туршилтын Орчин ба Нөхцлүүд
3.1 Туршилтын Нөхцлүүд
Орчны температур: 25°C (бодит 24-27°C, 25°C гэж тооцоолсон)
3.2 Туршилтын Багаж Хэрэгсэл ба Туршилтын Аргачлал
3.3 Схем, PCB
Схематик дүрслэл
PCB
4- Туршилтаар Баталгаажуулах
Өөр өөр хүчдэл (9-16 В) дээр тогтвортой ачааллын чадвар үзүүлэх долгионт, хүчдэлийн нарийвчлал, тогтвортой байдал, температурын нэмэгдэл, үр ашгийг шалгана. Орон тооны хязгаарлалтаас шалтгаалан туршилтын баталгаажуулалтанд гол үзүүлэлтийг сонгоно.
① Долгионт: Оролтын өөр өөр хүчдэл ба ачааллын гүйдлийн дорх долгионт;
② Хүчдэлийн нарийвчлал: Оролтын өөр өөр хүчдэл ба ачааллын гүйдлийн дорх гаралтын хүчдэлийн нарийвчлал;
③ Ачааллын гүйдлийн чадавх: Гаралтын гүйдлийн хүчдэл, үр ашгийн муруйг шалгах;
④ Температур нэмэгдэх шинж чанар: Ажиллах нөхцөл шаардлагад нийлэх эсэхийг шалгана.
4.1 Бага хүчдэлийн ачааллын боломж (9.0 В)
4.2 Хэвийн хүчдэлийн ачааллын чадавхи (13.5V)
4.3 Өндөр хүчдэлийн ачааллын чадавхи (16.0V)
4.4 Тасралтгүй гүйдлийн шалгалт
5. Шалгалтын дүн
5.1 Шалгалтын үр дүн
Тэмдэглэх зүйлс:
①Гол зорилго нь тогтмол бус гүйдэл болон тогтвортой ажиллагааны гүйдлийн шаардлагыг хангах явдал юм. Хэрэв хамгийн их утгаар бүрэн тооцож загварчилбал, зардал болон эзлэх хэмжээ нэмэгдэх (PCB загварчлалын нягтрал буурах) боловч бодитоор 18A-д тогтвортой ажиллах нөхцөл байдаггүй;
②Долгионт хүчдэл нь керамик конденсатор ашигласнаар хялбархан хангагдах ба бүгд 50mV-с доогуур байна;
③Цахилгаан ороомог нь онцгой DCR болон гүйдлийн мягмар шинж чанартай бөгөөд үнэхээр 21A гүйдэл гаргадаг;
④Энэ загвар нь богино хугацаанд 20 амперээс дээш ажиллах боломжтой бөгөөд 8-12A үеийн үр дүнтэй ажиллагаа болон температурт сайн түвшинд байх чадвартай.
6- Түлхүүр материалуудын жин
7- Индукторын сонголт
Автомашины хяналтын төхөөрөмжийн анхдагч цахилгаан хангамжийн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг болох индукторын үзүүлэлт нь DC-DC шилжилтийн цахилгаан хангамжийн найдвартай ажиллагаа, хувиргалтын үр дүнтэй байдалд маш их нөлөөтэй. Энэхүү загварчлалын шийдэлд CODACA компанийн автомашины зориулалтын хэвэнд хийсэн цахилгаан ороомог VSEB0660-1R0M-ийг ашигласан. Энэхүү цуврал ороомог нь алдагдал багатай, өндөр үр дүнтэй, хэрэглээний давтамжийн өргөн мужтай, хэт их гүйдлийн тэсвэрт чадвар сайтай, дулаан ялгаруулалт бага, өртөг-үр дүнгийн харьцаа сайн гэсэн онцлогуудтай. Нарийн загвар нь арилжааны салбарт хамгийн өндөр цахилгаан эрчим хүчний нягшраастай байдаг тул Qualcomm платформуудын хөгжил, хэрэглээнд маш тохиромжтой.
EN