LM5170 平均电流模式

那前面讲到了就是说5170是一个典型的平均电流模式的一个控制器 那左边这边是从48伏到12伏的一个buck mode 那这个是你的电感 电感这边的平均电流 那这是控制模式 所以那右边这一侧是一个boost mode 往48伏的电感去看它的那个平均电流 那这样的话基本上在这一块上我们有客户在平均电流 因为这是控制器取决你外面选的功运机件电感或管次这一块 那我们有看到他们大概是在平均电容大概有做的60到80mp这样一个等级他们也在使用 那今天就是有需要跟大家沟通的一个重点的内容就是 我们的参考设计TIDA-01168 双向DCDC for 12到48伏的automatic system 那这一块是一个四个phase的双向DCDC 都是基于我们的5170来做 total的那个双向的攻略输出是在2000瓦 效率在百分之九十七 那12伏这次的输入range是大概在6伏到18伏 那这个输入条件基本上就cover我们线性的条件就是一个正负指标了 6到18 那48伏这次的输入范围内大概是在24伏到54伏 那这个也是从电机这一块的输入条件来做的一个设置 那当然我前面也讲了就我们12伏最高可以在65伏 48伏可以跑到100伏这些range 所以就是取决于你的系统的需求 你可以按照这个来重新优化你所需要的 那这里面整个TI design我们有把双侧的reverse polarity 一个OV 一个OCP 还有一个temperature short circuit 这些保护我们都重合的集合在一起了 那这里下面就是一个典型的架构 我们相对应就是说利用了两颗5170做了一个四个phase的 然后用我们C2000做MCO控制做外部的一个controller 5170这是一个我们在做这个design的concept 就是说因为我们选择一个不隔离同步的一个buck 然后每个phrase相当于就是每一个channel可以提供大概500瓦的output 那这样四个channel大概就是2000瓦 那另外的话就是也是intergrated circuit breaker 12V这次 所谓的circuit breaker就是在这里 那这个是做什么用的呢 目的就是当你的Q1 Q2在发生异常的情况下 我们可以透过这个circuit breaker去整个线路给终断 这样的话无论是你12伏这层48伏这层 这已经是断路了 这样的话后面我会再去提一下 那根据这个concept那这一块的话是我们typical的block diagram 这里面我们用到了5060 这是一个high-side 的protection 用在这一侧 那也用到了我们的MC33063A 那这个是一个1.5A peak的一个regulator 在这里 作为我们那个pre boost 那与此同时我们还在那个bias电压这边 我们用到了5010 这是一个6到75伏的宽范围输入的一个 on-time buck regulator 还有用到了我们的560200 这是一个同步的一个step down的一个转换器 那这些当然都是一些bias的电压给到整个系统里面使用的 当然我们还有TPS3306就是一些supervisor 整个因为在这些攻略期间里面就是一个很重要的因素 肯定是一个温度的检测 那所以我们对每一个phase我们都有放temper sensor TMP TI的LP102 那这边就是我们的两 一..二.. 就是一个一的话就是5170 而的话就是我们现在外围的一个outer look控制这一端 那讲一讲就是说这里面就是一些失效的或者发生异常的状态下的一个protection 因为这一块其实对整体的系统这一块相对来说是很重要的 我们 在考虑一个系统的时候 我们首先就是当发生一些问题的时候 这个系统的响应机智是什么 那5170的话它是可以detect failure无论你是在high-side的 测还是在low side的测 MOSFETs的状态 所谓的high side的测是这一个 在你boost的时候 还有一个low side的测试是在这个管子 是在你那个buck这个机件工作的时候 当这两个管子发生异常状态的时候 我们内部的circuit会给我们fault的pin一个信号 那fault的拼角就会往外 给到信号 然后就说是与此同时 它也会把这个circuit breaker把它给打开 那这样的话就说我整体的这个电路就相当于就关断了 那来这样说道 就是因为48伏12伏 那个双线地线最 发生严重的一个问题就是说 你不要那个48伏和12伏之间直通 那这个就是最最忌讳的 当然直通就会发生一些很大的问题 所以这是其中的一个点 无论是你的高边测的模式管还是 底边测得模式管发生异常的时候 都会给到一个fault的信号 fault的信号这个也是会给到外面MCU的一个信号 那与此同时你外部的loop也可以去做 那但是我在inner的loop这边我已经透过breaker把这个信号关断了 所以这是dual channel protection 是在inner的这块小的loop里面 那与此同时 你也可以去做system level的protection 因为我们现在就是我一个对战 两个对战 三个对战 四个对战 我们这样弄过去的话就是说你也可以把你的所有的信号 给到那个breaker测 就合在一起了嘛 并联之后合在一起然后给到这里 然后 这个负的信号也是给到这里然后给到这里 那这是一种无论是channel level的还是system level的 都可以做到保护 很好的保护 那当然另外的话就是说你也可以直接通过外部的externally 把这个fault的拼角就是拉高往上拉 那这样的话整个系统或者整个管子就直接shut down了 那取决于就是说你在做系统design的时候 打算是怎么样去使用的 刚才讲的的就是 前面讲到就是这块线路 那如果说你不想使用这个 就是所谓breaker这个线路 本来breaker线路在这个嘛 现在我目前在这个图没有了 你想把它给拿掉 那你怎么弄呢 就是说如果你在这个Absence的话 就说是你要用 两个电阻 分压电阻 20k左右的电阻做那个下拉 那这样的话就是说是你已经告诉5170你要skip这个failure detection 这样的话你这个就是你的内部就不会起作用 那你这样的话就是需要透过你的外部的那个MCO的loop来控制这个芯片 在这里就是想要再提一点就是说通常我们在做48伏因为电压越高 突然间你去把它且路的时候它一定会冒火花就像我们自己加里面就是说 你插某些插座的时候 在突然间高压低压之间接触的时候它会有一些电火花 那怎么样把这一块去除呢 就是那相对就是类似于跟soft start 那或者在这里面我们可以用一个precharge的一个方式 那让你的整个48伏12伏这一块更加的是smooth一些 那我们怎么来做呢 就是相对来讲就是 首先你得要给5170 给它一个工作电压 让它整个芯片工作 那同时你要用一个大概4.7到10k左右的一个下拉电阻 把这个偏执拉低 那这样的话 在这个模式拉低的情况下 我们这个break circuit 它这里是打通的 那这样呢我从LM这一端就是12伏这一侧 走... 那这样的话就是我就给这个capacitor充电 就是我给它直接charge 那这样的话就是给电容充到一定的电压高度的时候 你再把这个high voltage的这个开关再把它打通 那再来的话就是类似于就是一个soft start这样一个情况 所以这样的话就会避免掉你的一个电流充期 那针对那个电容 我们推荐了precharge的外围设计 你要给一个10伏的VCC 跟30伏的VIN跟这个5170工作起来 pull up大概在2.5伏 那与此同时你的那个 LV期的breaker FETs在这种架构上就会被turn on 这样的话你的电流就可以流过去了 这样的话就是说按照boost mode的工作形式在工作 那我就给这颗再charge 就是刚才前面我们已经提到过了嘛 前面我们讲到就是说我们是会提供一些reverse protection 那如果说你这个一旦接反了 会怎么样 怎么来保护系统 不会因为你的正值跟负值电源接错 而导致一些意外 那这个就是12伏测的这个 那正常情况下我们的正极在这里 负极在这里 那整个是很清晰 就不会发生一些异常了 我们在breaker拼角这边我们分别由类似于zener diodes这样一个模块 是放在里面的 我们的IC里面 那这里这个线路就是讲了如果你接反了会怎么样 接反的话那我的正极电流会透过GND这边 透过你的zener 然后这样走过来 你的管子的那个一直走到电源负侧 那这样的话相当于就是一个shut 那你这样shut的话 那肯定不合适 那你怎么来去做一个保护或者怎么样子呢 那最简单的一个方式就是说在你的这个loop里面 我们把它放一个二极管 那这样的话就是说你在走过来的时候永远是会被断开的 你只有在正向这样走的时候就没有这个问题 所以当然就是说你我们这个地方是需要做一个下拉pulldown的resistor 大概在5K到10K这个范围之间了 那这样的话就是简单跟大家介绍一下这一块 就是TIDA01168 我们的一个reference design for 48伏到12伏 一个2000瓦的 那这个我们四个phase的大供应模块 然后我们这边是两个5170然后再加我们的C2000 MCU的控制器 那另外就是一些外围的电路 那所以就说是5170这一个双线DCDC模块相对来说是一个 供应密度等级非常适合在接工业等级使用 当然如果你要堆这样上去也可以 这是一个模拟的解决方案 那接下来画面就是跟大家聊一下就是说早48伏系统里面的一些BMS的选择 那大家知道就是电池的特性基本上大家在每一节电池电压大概在 不超过4伏 那这里面就说是怎么来选择这些 那4伏的话 通常特别口可能在3.7伏 那如果你要降可能会要降到四环电压的话 可能在3伏啊 或3点几伏 有各别的放电 放到2.8伏 那这样放怎样到达大概在48伏这个水平呢 那你基本上就是如果3伏乘以14的话 那大概在42伏 那基本上就是说3.7伏乘以14的话 就是五十多伏 那基本上就是说14个channel相对来说是一个特别口的一个选择点 那我们市面上呢基本上大多数还是12伏当然有12个channel typical是12个channel 那有12个channel 有14个channel 也有一些16个channel 当然有一些是6个channel 那所以就是说不同的那个选择会使得你系统的架构不一样 那你的cos也会不一样 那这里相当于就是说我们就放了大概一个框架 如果你用选择6个channel的AFE来做的话 是三六十八 那我们按照14channel做典型的话 还有4个channel多 那如果说你用那个12channel的话 12加12就24 24比12channel还要多8个channel 就浪费比较多 那我们如果选一个16channel的这个就是说single chips就可以了 只是多了两个channel 额外的2个channel 你也可以把这个channel使用在不同的一个采集里面做干线 或者是做一些信号的采集 那TI在这里面就是提供一个完整的方案就是 用我们的那个BQ76PL455A再加上我们的570再加上我们65381 那这道方案是相对来说是符合功能安全的 那总得来讲就是在48伏这块里面就是说是我们可能在今天topic里面强调的 就是一个one trip solution 455A它是一个16channel的 那最多的话可以接256串 16乘以16这样 那它的application电压最高是在79.2伏 那它在3.5伏的情况下 我们monitor的voltage正负是在3.5个毫伏之间的 那我们很重要一点区别于就是现有的这个其他generation的话 我们有一个secondary monitor 那所谓的secondary monitor就是多一级保护 因为电池的很核心一点就是说当发生一场状态的时候 是怎么去避免这个火灾的发生 或者说是短路的发生 那这样的话就是说有软件 当发生异常的时候 透过这个loop采集在这个信号 然后软件然后对照你的表格当中记录的一个法旨 然后在系统做出MCU做出系统指令然后 再给它执行环境 然后再去做 那整个执行下来都是需要时间的 那最好的方式就是有这套软件机智的同时我们要有一套硬件机智 那TI在这里就多了一个硬件机制 当发生一个很异常的状态 碰撞或者什么情况的时候 那软件如果还没有工作的时候我们的硬件已经发生了响应了 那更快的让整个系统做出反应 所以这个就是说TI在这里就区别于别的design的一个点 那与此同时就是说我们是符合功能安全的这样一个path 而且我们也去找了第三方TOV来让它去qualified了一下 我们是正常ASIL C这个等级的 所以就是说是想前面的双线DCDC一样 我们在BMS这边我们也推出自己的那个参考设计 那叫TIDA00717 那这是一个16channel的一个被动保护的一个均衡板子 也希望大家到TI的官网去下载所需要的一些资料 那今天最后的话就是要接这个机会也要跟大家聊一聊就是 我们占有以上的这一些包括前面同事讲的TI的方案以及选择以外呢 我们在另外的那些典型的一些通用型的机件 我们也给到扩大的那个客户相对来说比较容易的一个table 那我今天的话就是按照电压这一块 按照电流清澈这一块 还要按照sensor这一块 就是大概给大家介绍一下 那这里的话就是说电压这一块的话我们分了buck还要boost 这样两大类 一个升压型一个降压型的 那在降压型这一块就是说你可以看到我们最高就是从60伏一直到6.5伏 那电流这一块呢从1A一直到4A 那这个table上面所列的这些就是相对来说 TI的扩大客户使用 最高的频率也是这样 希望就是说大家在选择的时候 有一个相对比较简单的一个selective 那针对汽车这一块的话 根据汽车12伏的架构它的电压现在在36伏 或者40伏这个曲线范围内 那我们也提供了两类选择就是 集中在2A跟3A 我们提供的有同步的LMR33620跟33630 那以及我们也提供了非同步相对来说就是cos的会更加好一些 就取决于大家所在使用的系统一个应用 那在升级压和升降压的这一块的话就是说 我们也提供了非常多的选择从2A的一直到4A 那输出电压的话也从5.5伏到40伏 包括输入测可以到60伏的一个controller 那基本上就说把我们能够完整产品的一个portfolio 一些优势产品都把它给标出来了 像这个的话就说TPS61088 是一个非常popular在汽车里面的应用 它的ISW大概在4A以内 那后面的话就说有两块 一个是我们TI的电流检测产品 那这个电流产品的话主要是为高精度电源检测来做系统上的解决方案 主要是更快的享用速度及更高的效率 TI内部的电流的检测放大器其实不同于我们通用的放大器 它的话是讲高精度的正义电路集成在了芯片内部 并且可以在较低的比方说5伏的工作电压下 通过采样电阻精确的检测在较高共模电压 打比方就说26伏 那基本上就是说我们这个device是能够在26伏 共模电压底下去做检测的 我们是按照那个试调电压大概在 FC voltage 增益 L 的那个产品来做归类的 有一些是比较适合在底边测的 那我们是加了一些比较简单的low side 那还有一些就说根据精度这一块比较适合用在高边测的 那我想这个的话就取决于大家的使用了 那在霍尔传感器这边就是我们提供了三大类 一类是latch的 还有一类是switch 还有一类是linear 那这三大类 那基本上每一种我们在车里面都有相对来说宽泛的使用因为 有些是你可能需要检测距离位置的 还有一些是需要一些检测旋转的这一块 那我想这一块就是针对TI的5.5伏的最高可以到达38伏 那基本上就是在车里面无论你的天窗你的座位 或者包括你的窗户的那个升降这一块 都能给到大家比较多的一个选择 那我今天的那个讲解的在最后一块的话就是我们那个通用运放 那我想根据那个不同选择的话有1个channel 2个channel到4个channel 以及我们的标准系列就是大概是36伏 5.5伏 以及我们的时钟 我想这里面我也不一一单独的把它给介绍开来了 那总得来讲就是非常感谢今天大家的时间 那也希望就是说TI的产品尤其是48伏这一块的 我们的双线DCDC 更多的能够服务到大家 因为我们也看到整个市场在慢慢的rapid up 无论是燃油的经济性还是说一些双积分从汽车双积分的指标要求 也是在往市场的方向发展 好的 谢谢大家