多重負載電源系統的設計簡(jiǎn)介
英飛凌汽車(chē)電子生態(tài)圈
掃碼關(guān)注
獲取最新最全汽車(chē)電子
技術(shù)方案與實(shí)用技巧
目前市場(chǎng)上已出現一種全新的設計工具，能夠同時(shí)配置和設計多重負載電源系統，而且還有助于縮小方案體積、提高系統效率以及降低系統成本。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/176320.htm在電源設計流程的最初階段，工程師首先要確定電壓與電流規格，包括最低與最高輸入電壓、輸出電壓及負載電流。用戶(hù)必須針對組件大小、效率及成本，確定整體設計目標。然后，設計師可以使用美國國家半導體WEBENCH??設計工具的可視化功能來(lái)獲得最符合設計要求的解決方案。
如圖1顯示,輸入為14至22V，輸出為3.3V、1A典型降壓電源的不同解決方案。y軸表示組件大小，x軸表示效率，圓圈大小表示物料總成本。在此案例中，顯示了一組在輸入下可能獲得的50種不同設計，而不同設計之間的性能存在很大差異。這是由于：A)開(kāi)關(guān)頻率不同，B)設備有同步與異步開(kāi)關(guān)之分，C)控制器設備有外置FET與集成FET之分。圖標方式有助于設計師獲得符合目標的最優(yōu)解決方案。
圖1：一組在特定輸入下方案大小、效率及物料成本之間進(jìn)行權衡后50種不同的電源解決方案
Footprint方案大小
BOMCost物料清單成本
Efficiency效率
系統級設計
如果采用此單個(gè)電源設計方法并將其應用至整個(gè)系統，則可行的設計方法數量就會(huì )大幅增加。如圖2顯示,具有FPGA、內存、通信及馬達控制元素的系統板。
圖2：?jiǎn)蝹€(gè)系統板中的多重直流負載示例。此示例需要多重電源解決方案。
PowerSupplyProtecTIon電源與保護
Manyloads,ManySupplies多負載、多電源
CoreSupply核心電源
FPGAIOFPGAIO
VccaVcca
Flash
閃存
SDRAMSDRAM
CCDCCD
PLLPLL
MotorControl馬達控制
Miscellaneous其它
9Loadsand5Voltages9個(gè)負載和5種電壓
本系統具有48V輸入和9個(gè)負載。設計系統電源的第一項任務(wù)是將電壓分組在一起，因此我們共有五種電壓。繼而，設計師需要確定所需的架構，包括是否需要在源電源與負載點(diǎn)電源之間放置一個(gè)或多個(gè)中間電壓軌。這種情況如圖3中所示。
中間電壓軌可通過(guò)將不同電源的工作周期限制為最佳范圍來(lái)提高效率，從而提高系統性能。它還可以通過(guò)下列方式來(lái)減少成本和方案大?。簩⒏邏航M件限制為中間電源，同時(shí)允許下游電源使用低壓組件，而低壓組件通常價(jià)格更便宜且體積更小，尤其是在使用陶瓷電容器時(shí)，更是如此。確定電壓軌架構后，設計師需要優(yōu)化電源以減小方案大小、提高效率及/或降低成本。
圖3是1個(gè)12伏特中間電壓軌電源和4個(gè)負載點(diǎn)電源組成的典型電源系統架構。上圖同時(shí)也是每個(gè)電源的最優(yōu)解決方案圖表，其中包括大量需要考慮的選項。
評論