北京东光电科科技有限公司
  • 公司新闻 电源模块
  • 北京东光电科科技有限公司 电源模块
  • 模块电源 公司新闻
  • 北京东光电科科技有限公司 电源模块
  • 1
当前位置:北京东光电科科技有限公司 >> 新闻中心 >> 公司新闻 >> 浏览文章
新闻中心

基于单硅芯片的电源模块池化成控制体系综合解决方案

标签:基于,芯片,电源,模块,化成,控制,体系,系综,综合 时间:2020年03月27日 阅读6
【导读】ADI公司提供基于单硅芯片的电源模块池化成控制体系综合解决方案 AD8452。凭借正确的化成工艺性能,可优化每个电源模块池的化成时间。高效的能量回收特征能够显明节省大规模电源模块池制造的能耗。   简介   如图1所示,锂离子(Li-Ion)制造是一个很漫长的过程。前三个阶段预备需要的材料(电源模块极、电源模块解质、星散器等),并将它们组装成电源模块池。最后一个阶段激活电源模块池,使电源模块池能够实行电源模块气功能。这个激活过程称之为电源模块池化成。这种分级过程可以确保电源模块池的同等性。低存储容量(低于5 A)锂离子电源模块池被广泛用于各种便携式设备,例如笔记本电源模块脑和手机。对这些电源模块池而言,生产成本题目比生产服从更为紧张。同时,汽车蓄电源模块池的总容量则要高得多,一样平常都是几百安培,这是通过上千个小型电源模块池单元或几个高容量电源模块池来实现的。对于这种类型的应用,电源模块池的同等性更为紧张,因此分级过程(进步电源模块池的同等性)至关紧张。与此同时,作为电源模块池制造过程中化成成本的一部分,功率服从变得尤为紧张。假如这些环保汽车使用的电源模块池却是以虚耗大量能源的体例生产出来的,那将是极大的嗤笑。   目前可以使用集成细密模仿前端和降压-升压PWM控制器的单硅芯片来实现更高质量、更高效的电源模块池化成/分级过程。此解决方案的精度优于0.02%,功效比高于90%。此外,在电源模块池化成和分级期间河南人事考试网,释放的能量可以被其他电源模块池制造流程循环行使。许多现有体系会将电源模块池放电源模块至阻性负载。有些客户将此能量用作楼宇供暖或直接把热空气排出至室外。尽管将电源模块池放电源模块至阻性负载是最简单的电源模块池放电源模块体例楼顶大字制作,但是当大量电源模块池必要经历充放电源模块循环时,成本就会快速增长。我们所发起的体系具有高单通道服从,但其真正的价值在于,这种体系只需增长少量复杂性,即可收回电源模块池放电源模块时释放的能量。这种架构可以节省超过40%的能量。   简言之,基于AD8452的单芯片解决方案使电源模块池化成/分级过程具备以下特征:   ● 降低电源模块池成本 ● 能量回收行使 ● 高功效比 ● 高测试精度   锂离子电源模块池制造概述   图1表现锂离子电源模块池制造过程。下线调理步骤中的电源模块池化成和测试不仅是工艺瓶颈,还会对电源模块池寿命、品质和成本产生极大影响。   电源模块池化成是对电源模块池进行初始充放电源模块操作的过程。在这个阶段,将在电源模块极上,重要是在阳极上形成特别的电源模块化学固体电源模块解质界面层(SEI)。这个界面层对很多不同的因素都很敏感,在电源模块池的整个使用寿命期间对电源模块池的性能有很大的影响。根据电源模块池的化学性子,电源模块池化成可能必要很多天。在化成时使用0.1 C(C透露表现电源模块池容量)电源模块流是很典型的做法,需花费20小时完成完备的充放电源模块周期,占总电源模块池成本的20%至30%   基于单硅芯片的电源模块池化成控制体系综合解决方案 图1.锂离子电源模块池制造过程。   电源模块气测试可使用1 C电源模块流充电源模块、0.5 C电源模块流放电源模块,但每个周期依然必要花大约三小时。典型的测试序列要求实行多个周期。电源模块池化成/分级和其他电源模块气测试具有严酷的精度规格,电源模块流和电源模块压控制在额定温度范围的±0.02%以内。分级过程会使电源模块池的电源模块化学性能稳固下来。根据这一阶段记录的数据,具有相似电源模块化学举动的电源模块池将被分到一个模块和/或电源模块池组。通过这种体例,最大限度使电源模块动汽车动力体系达到同等。测量和控制精度将决定数据记录的质量,因此对整个电源模块池电源模块力体系的性能有着不可忽视的影响。   汽车电源模块池制造面临的另一个挑衅是功效比。服从在充电源模块时也必须保持在较高水平,并且假如可能的话应当在放电源模块时进行能源的再循环。这不仅有助于遵守环保政策,还可以节省大规模电源模块池制造的成本。随着现在电源模块动汽车应用的鼓起,大规模电源模块池制造日益普及。   基于单硅芯片的电源模块池化成控制体系综合解决方案 图2.围绕AD8452构建的单通道体系。   此单硅芯片解决方案将细密模仿前端和降压-升压PWM控制器集成在一个封装中,以解决上述挑衅。内部薄膜匹配电源模块阻帮助确保正确可靠的电源模块流旌旗灯号传感。精心设计的模仿控制环路与PWM控制电源模块路相互配合,以实现可能最优化的充放电源模块操作。由此实现的高性能可以减轻体系定期校准和维护的工作强度,获得高功率转换和回收服从。这两者都有助于控制从材料到制造和维护的整个过程的成本。   电源模块池化成和测试体系拓扑   设计工程师经常使用线性调节器来轻松知足便携式设备中电源模块池化成和测试的精度要求,但会捐躯服从。对于大型电源模块池而言,这种做法会导致热管理难题,并且服从会随着温度漂移而降落。   混合动力汽车中使用的大量电源模块池都必须完善匹配,这便提出了更为严酷的精度要求,使得开关拓扑成为极具吸引力的选择。表1表现各类电源模块池单元的功率容量和最终功能对比。   表1.线性和开关体系对比 基于单硅芯片的电源模块池化成控制体系综合解决方案   图2表现的是采用ADI最新的集成式硅芯片AD8452构建的单通道体系。这个单芯片解决方案使体系能够轻松配置不同的功率级。AD8452的模仿前端测量并调理环路中的电源模块压和电源模块流旌旗灯号。它还具有一个内置PWM发生器,可配置为降压或升压模式。模仿控制器和PWM发生器之间的接口由不受抖动影响的低阻抗模仿旌旗灯号构成;而抖动会使数字环路产生题目。恒流(CC)和恒压(CV)环路的输出决定了PWM发生器的占空比,并通过ADuM7223驱动MOSFET功率级。模式从充电源模块变为放电源模块后,测量电源模块池电源模块流的AD8452内部仪表放大器的极性反转。在CC和CV放大器内部切换可选择精确的补偿网络,并且AD8452将其PWM输出改为升压模式。整个功能通过单引脚行使标准数字逻辑控制。在此方案中,AD7173-8 高分辨率ADC用于监测体系,但它不属于控制环路的一部分。扫描速率与控制环路性能无关,因此在多通道体系中,单个ADC可测量大量通道上的电源模块流和电源模块压。DAC也是如此,因而可以使用低成本DAC(比如AD5689R )来控制多个通道。此外,单个处理器只需设置CV和CC设定点、工作模式和管理功能,因此它能与许多通道实现接口,而不会成为控制环路性能的瓶颈。配置为4 V电源模块池和20 A最大电源模块流的体系可实现高于90%的服从以及超过25°C±10°C时的90 ppm典型精度(电源模块流环路)和51 ppm典型精度(电源模块压环路)。CC至CV的转换是无毛刺的并且时间在500 µs以内。从1 A至20 A的电源模块流斜坡必要的时间不到150 mS。根据详细配置,这个数值可以更小。用户必要做出一些权衡,例如,在斜坡时间和低电源模块流性能之间权衡,以决定所需的斜坡速度。这些规格对于汽车电源模块池制造和测试而言是十分理想的。图3表现了CC放电源模块模式下的服从,以10 A和20 A为例。ADI直接提供完备的测试效果。   基于单硅芯片的电源模块池化成控制体系综合解决方案 图3.体系功效比测试效果。   降低电源模块池成本   降低电源模块池成本的难点在于它涉及整个制造过程。本文描述的体系可降低电源模块池化成和测试体系成本,而无需捐躯性能。更高的精度可以削减校准周期时间和次数,进一步增长正常运行时间。另外,更高的开关频率简化了设计并使用小体积的电源模块子元件,所以能进一步降低体系成本。这个方案还可以把通道并联使用以输出更大的电源模块流,且操作特别很是简便。所有控制操作均可在模仿域中完成,无需开发复杂的算法,因而该方法还可最大程度降低软件开发成本。最后,能量回收功能,加上超高的体系服从,有利于大幅降低持续运营成本。   能量回收行使   与电源模块池放电源模块至阻性负载的架构相比,基于AD8452构建的体系可以控制电源模块池电源模块压和电源模块流,同时,把这些能量“推”回公共总线中,如许,其他电源模块池组就可以在充电源模块循环中使用这些电源模块能。每个电源模块池通道都可能处于充电源模块模式,从直流总线吸取能量,或者处于放电源模块状况,将能量推回直流总线。最简单的体系包括一个单向AC/DC电源模块源,该电源模块源只能把电源模块流从交流市电源模块拉进直流总线,如图4中的体系所示。这意味着,体系必须保持正确平衡,确保来自AC/DC电源模块源的净电源模块流始终为正。假如推进直流总线的电源模块能超过充电源模块通道消费的电源模块流,效果会导致总线电源模块压增长,有可能损坏部分组件。   基于单硅芯片的电源模块池化成控制体系综合解决方案 图4.带电源模块池芯间能量回收功能的电源模块池测试体系。   双向AC-DC转换器通过将电源模块能推回交流电源模块网解决了上述难题,如图5所示。在这种情况下,可以先将所有通道设为充电源模块模式,然后设为放电源模块模式,把电源模块流推回电源模块网。这就要求复杂性更高的AC-DC转换器,但在体系配置方面具有更大的天真性微信分享,并且不必要正确平衡充电源模块电源模块流和放电源模块电源模块流,即可确保来自电源模块源的电源模块流为正。   基于单硅芯片的电源模块池化成控制体系综合解决方案 图5.带交流市电源模块能量回收功能的电源模块池测试体系。   支撑能量回收的服从   为了进一步展示能量回收的益处,请考虑包含两个3.2 V、15 A电源模块池的电源模块池组。这些电源模块池可以储存大约48wh的电源模块量。若要对一个电源模块量完全耗尽的电源模块池充电源模块,假定充电源模块服从为90%,则体系必须向每个电源模块池提供大约53.3 Wh的能量。在放电源模块模式下,体系将削减48 Wh来覆盖电源模块阻中转换为热量的电源模块能,或者将其回收至总线。假如不经过回收,那么大致必要107 Wh来对两个电源模块池充电源模块。然而,假如一个体系能以90%的服从回收能量,那么第一个电源模块池的43.2 Wh现已能够为第二个电源模块池充电源模块。如前所述,体系充电源模块服从为90%,因此它将再次必要53.3 Wh,但其中43.2 Wh来自放电源模块电源模块池,因此我们只需提供其余10.1 Wh,即所需总能量为63.4 Wh.能量节省了40%。在现实生产环境中,不同的卷盘在整个生产过程中放置着上百个电源模块池,因此将每个卷盘设为一组充电源模块或放电源模块模式不会增长总生产时间。   结论   开关电源模块源可为当代可充电源模块电源模块池的制造提供高性能、高性价比解决方案。AD8452可以简化体系设计,体系精度优于0.02%,能效比高于90%,并且支撑能量回收功能,与那些虚耗放电源模块电源模块能,而不重复用于为其他电源模块池充电源模块的体系相比武汉网站建设,可以节省超过40%以上的能源,有助于解决可充电源模块电源模块池制造瓶颈题目,并且让混合动力汽车和电源模块动汽车从生产过程开始就环保友爱。    

上一篇:常见模块电源路板及元器件故障特点及维修 下一篇:完备的高能效电源模块机驱动体系设计方案
相关:基于 芯片 电源 模块 化成 控制 体系 系综 综合
北京东光电科科技有限公司 公司新闻
销售热线:
010-68266940
24小时热线:
18501268004
Email:
dgdkpower@163.com
QQ:3135791809