Yangi energiya transport vositasining sanoat sohasidagi tezkor rivojlanishi turli sanoat zanjirlarida kuchaytirilgan o'sishga olib keldi. Transport vositalarining intellektual xususiyati va avtonom haydash yangi energiya transport vositalari uchun eng muhim raqobatbardoshlik yo'nalishiga aylandi, ayniqsa DC-DC quvvat manbalarining ishonchliligi, yuqori quvvat zichligi, kalitlanadigan quvvat manbai, EMC, yuqori samaradorligi va arzonligi jihatlarida birlashtirilgan markaziy protsessorlar va domen kontrollerlari uchun yangi qiyinchiliklar va imkoniyatlarni keltirib chiqardi.
Aqlli kokpit sohasi kontrollerlar yetkazib beruvchisi sifatida Qualcomm SA8155 va SA8295 bilan muhim o'rin egallaydi. Markaziy domen kontrolleri SOC birinchi bosqichli quvvat manbasida (batareyadan kirishdan birinchi bosqichli konvertatsiya quvvat manbasigacha) o'tuvchan tok, barqaror ishlab chiqarish toki, kutish rejimi quvvat samaradorligi, narx hamda EMC dizayni o'rtasidagi ziddiyatlar BUCK quvvat manbai dizayni uchun katta qiyinchilik tug'diradi. Ushbu ziddiyatlarni hal etish va muvozanatlash — kalitli quvvat manbai arxitekturasi, quvvat mikrosxemasi, induktor, MOSFET va kondensator ishlab chiquvchilari tomonidan birgalikda amalga oshiriladigan texnik yo'nalishdir.
1- Mavzuning mazmuni
Ushbu maqola avtomobil markaziy domen boshqaruv qurilmalari uchun birinchi bosqichli quvvat manbai dizayniga bag'ishlangan bo'lib, katta dinamik o'zgaruvchan tokli (100-300%) quvvat manbailarini o'z ichiga oladi. DC-DC o'zgaruvchan quvvat manbailarining dizayni, jumladan, quvvat manbai yechimlari, induktor va kondensator tanlovi hamda boshqa dizayn usullari muhokama etiladi. Shu bilan birga, hajm, narx, foydalanish samaradorligi va ishlash samaradorligi kabi muammolar ko'rib chiqiladi hamda amaliy amalga oshirish dizayni tushuntiriladi.
Ushbu bob Qualcomm SA8295 domen boshqaruv qurilmalarini misol qilib keltiradi va birinchi bosqichli BUCK o'zgaruvchan quvvat manbaini sinovdan o'tkazish hamda tekshirishni o'rganadi, natijalarning kutilgan dizaynga javob berishini namoyish etadi.
Ushbu maqolalar seriyasi uchta bobdan iborat:
01- Qualcomm avtomobil domen boshqaruv qurilmasining birinchi bosqichli quvvat ta'minoti dizaynini tahlil qilish: Quvvat ta'minoti dizayni hamda hisoblash
02- Qualcomm avtomobil domen boshqaruv qurilmasining birinchi bosqichli quvvat ta'minoti dizaynini tahlil qilish: Elektr sxemasi dizayni hamda PCB dizayni
03- Qualcomm avtomatika sohasi kontrollerining birinchi bosqichli quvvat manbai dizaynini o'qish: Ishlash testi o'lchash tahlili (Ushbu bob)
2- Tasdiqlash maqsadlari
SA8295 so'rish oqim talablari quyidagicha:
Eslatma: NPU faollashishi qo'shimcha tok iste'mol talab qiladi. Ushbu dizaynga NPU dizayn toki (3A+3A) kiritilmagan.
3- Test muhiti va sharoitlari
3.1 Test sharoitlari
Atrof-muhit harorati: 25°C (haqiqiy 24-27°C, 25°C sifatida hisoblanadi)
3.2 Test asboblari va test usullari
3.3 Elektr sxemalari va PCB
Shematiy diagramma
PCB
4- Testni tekshirish
Turli kuchlanishlarda (9-16V) doimiy holatdagi yuk quvvati namoyon etilgan rippl, kuchlanish aniqligi, barqarorlik, harorat ko'tarilishi va samaradorlik ishlashini tekshiring. Testni tasdiqlash uchun fazo cheklanganligi sababli, asosiy ishlash ko'rsatkichlarini tanlang.
① Ripple: Turli kirish kuchlanishlari va yuk toklari ostidagi ripple;
② Kuchlanish aniqligi: Turli kirish kuchlanishlari va yuk toklari ostida chiqish kuchlanishining aniqligi;
③ Yuk tok quvvati: Chiqish toki kuchlanishi, samaradorlik egri chizig'ini sinovdan o'tkazish;
④ Harorat ko'tarilish xususiyatlari: Ish sharoitlari talablarga javob berishini tekshirish.
4.1 Past kuchlanishdagi yuk quvvati (9,0V)
4.2 Oddiy kuchlanish yukiga chidamlilik (13,5V)
4.3 Yuqori kuchlanishli yuk quvvati (16,0V)
4.4 Uzluksiz tok sinovi
5. Test xulosasi
5.1 Test natijalari
Bir nechta e'tibor qarz etiladigan jihatlari:
①Asosiy dizayn maqsadi o'tishdagi tok va barqaror ishchi tok talablarini qondirishdir. Agar butunlay maksimal qiymatlar asosida loyihalangan bo'lsa, narxlar hamda hajm ortadi (reduktsiyalangan PCB dizayn zichligi), lekin amalda 18A da barqaror ishlash shartlari mavjud emas;
②Shovqin keramik kondensatorlar yordamida osongina qondiriladi, barchasi 50mV dan past;
③Quvvat induktorining DCR hamda tok bo'yicha yumshoq to'yinish xususiyatlari ajoyib, haqiqiy chiqish tok 21A;
④Ushbu dizayn qisqa muddat 20 amperdan yuqori ishlashi mumkin, 8-12A samaradorligi va issiqlik ko'tarilish darajasini saqlab turadi.
6- Asosiy materiallar ro'yxati
7- Induktor tanlovi
Avtomobil sohasidagi nazorat qurilmalarida birinchi bosqichli quvvat manbaining muhim komponenti sifatida induktorlarning ishlashi DC-DC kalitlanuvchi quvvat manbalarining ishonchliligi va aylantirish samaradoriligiga juda muhim ta'sir qiladi. Ushbu loyiha yechimida CODACA avtomobil darajasidagi VSEB0660-1R0M shakllangan kuch induktori qo'llanilgan. Ushbu induktorlar seriyasi past yo'qotish, yuqori samaradorlik, keng chastota doirasida qo'llash, kuchli to'yinish tokiga chidamli, kam issiqlik chiqarish va yuqori narx-samaradorlik nisbati bilan ajralib turadi. Ingichka dizayn sanoatda yetakchi quvvat zichligiga ega bo'lib, Qualcomm platformalarining rivojlanishi va qo'llanilishi uchun juda mos keladi.
EN