Гибридные, электрические и железнодорожные системы питания

Проект PMP10571 представляет собой синхронный изолированный понижающе-повышающий преобразователь с отрицательным основным напряжением. В данном источнике питания используются синхронный понижающий регулятор напряжения LM5160 и трансформатор с корпусом «versa pack». Синхронный выпрямитель на вторичной стороне позволяет увеличить КПД и уменьшить коэффициент нестабильности при больших нагрузках. Данный проект поддерживает входное напряжение с диапазоном от 18 В до 30 В и генерирует выходное напряжение 5 В при токе нагрузки до 3 А, благодаря чему он подходит для применения в промышленных системах с входным напряжением 24 В. Благодаря изолированной понижающей топологии данный преобразователь способен генерировать выходы на вторичной стороне без использования оптопары или дополнительной обмотки трансформатора, а также данный проект имеет низкий коэффициент нестабильности в пределах ±5%. Благодаря режиму управления LM5160 с постоянным временем открытия ключа в данном проекте отсутствует необходимость в компенсации в контуре обратной связи, благодаря чему упрощается дизайн и уменьшается количество внешних компонентов, а также снижается общая стоимость используемых компонентов.

Данный базовый проект имеет характер аппаратного решения.

• Трансформатор с корпусом «versa pack» позволяет увеличить гибкость дизайна
• Генерируется выход +5 В/ 3 А благодаря использованию LM5160, поддерживающего входное напряжение с диапазоном от 4,5 В до 65 В
• Управление на первичной стороне без использования оптопары с низким коэффициентом нестабильности в пределах +/-5%
• Синхронный выпрямитель на вторичной обмотке позволяет увеличить КПД и уменьшить коэффициент нестабильности
• Режим управления с постоянным временем открытия ключа, отсутствие необходимости в компенсации в контуре обратной связи и быстрый отклик на скачкообразное изменение нагрузки
• Отсутствие необходимости в снаббере на первичной обмотке

Базовый проект PMP10654 представляет собой обратноходовой модуль питания с двумя изолированными выходами для генерирования шин напряжения смещения для одного IGBT-драйвера. Данные две шины напряжения служат в качестве положительного и отрицательного напряжений смещения для драйвера затвора IGBT в составе драйвера двигателя для применения в электромобилях/ гибридных электромобилях, а также для промышленных применений.

Данный базовый проект имеет характер аппаратного решения.

• Два изолированных выхода с напряжениями +15 В/ -9 В и током 200 мА, мощность 4,8 Вт, идеальный источник напряжений смещения для одного драйвера затвора IGBT
• Миниатюрный дизайн модуля питания, стандартный DIP-корпус
• Коэффициент перекрёстной стабилизации +/-5%, максимальный КПД 87%
• Диапазон входного напряжения от 8 В до 20 В, что подходит для систем питания от батареи с напряжением 12 В
• Синхронный понижающий/ изолированный понижающий регулятор напряжения LM5160 с широким диапазоном входного напряжения до 65 В и выходным током 1,5 А
• Печатная плата данного проекта была протестирована, и к ней прилагаются отчёт о результатах тестирований и файлы проекта

PMP10737 представляет собой базовый проект, который обеспечивает защиту от включения с обратной полярностью (с помощью контроллера интеллектуального диода LM74610) и от повышенного напряжения с использованием дискретных компонентов.

Диапазон входного напряжения составляет от 7 В до 35 В при пороге защиты от повышенного напряжения на уровне 25 В. LM74610, в котором используется схема накачки заряда для управления N-канальным полевым транзистором с целью создания резистивного контура, по которому будет течь ток в байпасном режиме, используется для защиты от подключения к батарее с обратной полярностью

Данный базовый проект имеет характер аппаратного решения.

PMP7936 представляет собой повышающий преобразователь с выходной мощностью 138 Вт, предназначенный для применения в автомобильной технике. В данном проекте используется синхронный повышающий ШИМ-контроллер LM5122 в токовом режиме. Схема начнёт работать при минимальном входном напряжении 6,5 В, а рабочий диапазон входного напряжения составляет от 4,5 В до 42 В. Выходное напряжение составляет 13,8 А при непрерывном токе 8 А и импульсном токе 10 А. LM5122 поддерживает байпасный режим работы, в котором при входном напряжении свыше 13,8 В выходное напряжение приблизительно равно входному. Защита от подключения к батарее с обратной полярностью обеспечивается контроллером полевых транзисторов высокого уровня LM5050-1 со схемой OR-ing.

Данный базовый проект имеет характер аппаратного решения.

PMP9484 - референс дизайн 100 Вт высокоэффективного и компактного автомобильного усилителя, который может быть использован в конфигурации 50 Вт + 50 Вт для стереозвука, так и в качестве 100 Вт усилителя для сабвуфера. Дизайн делится на три основных блока:

1. Высокоэффективный однофазный синхронный повышающий преобразователь на базе контроллера питания LM5122. Дизайн питается от входного напряжения 7,5 В…20 В (номинальное значение 12 В) и обеспечивает выходное напряжение 24 В, ток 5 А. Максимальная эффективность достигает 98%;
2. Двухканальный 50 Вт + 50 Вт аудиоусилитель TPA3116D2 класса D;
3. Недорогой преобразователь стереовхода во вход для низкочастотного динамика.

Проект PMP9498 представляет собой полноценное аппаратное решение устройства защиты для автомобильных систем, нуждающихся в защите от включения батареи с обратной полярностью, повышенного напряжения и повышенного тока. Также в данном проекте для цифрового управления подключением и отключением нагрузки к / от входного напряжения питания используется выключатель нагрузки. Данный проект соответствует требованиям по низкому значению потребляемого тока в выключенном состоянии при применении в автомобильной технике и имеет источник высокого тока затвора (типовое значение тока 30 мА) для управления высокомощными полевыми транзисторами в системах с высоким током.

Данный базовый проект имеет характер аппаратного решения.

Базовый проект TIDA-00144 состоит из драйвера двигателя с двумя H-мостами и выходным током 1,6 А и небольшого количества внешних компонентов, и он может управлять сразу двумя коллекторными двигателями постоянного тока, применяемыми в приводах заслонок в автомобильных системах отопления, вентиляции и кондиционирования (ОВК). Данный проект поддерживает работу от автомобильной аккумуляторной батареи при максимальном рабочем напряжении питания 45 В, а также имеет внутренние функции отключения для защиты от повышенного тока, короткого замыкания, пониженного напряжения и перегрева.

Данный базовый проект имеет характер аппаратно-программного решения.

Данный базовый проект TI включает в себя DRV8801EVM и DRV8872EVM. Эти отладочные модули (EVM) объединены в легко используемую платформу для демонстрации возможностей и производительности драйверов двигателя для складываемых боковых зеркал DRV8801 и DRV8872.

Проект также направлен на простую отладку специализированных автомобильных версий DRV8801 и DRV8872 (DRV8801-Q1 и DRV8872-Q1). DRV8801-Q1 – это полномостовой драйвер щёточного двигателя с пиковым током 2,8 А, который способен управлять процессом складывания боковых зеркал. С учётом наличия таких особенностей, как защита от перегрузки, перегрева, пробоя, пониженного напряжения, а также благодаря широкому входному диапазону этот драйвер двигателя обладает всем необходимым, чтобы выдержать суровые условия автомобильной среды.

Кроме того, данный проект TI включает в себя тестовые данные, с помощью которых разработчик сможет быстро отладить DRV8801-Q1 и DRV8872-Q1 для их применения в своих модулях складывания боковых зеркал.

• Драйвер двигателя с одним H-мостом и интегрированной защитой
• Широкий диапазон напряжения питания (от 8 В до 38 В) позволяет с лёгкостью использовать стандартное промышленное напряжение +12 В
• В состав EVM входит легко используемый пользовательский графический интерфейс (GUI)
• Простой 2-проводной интерфейс управления фазой/разрешением работы двигателя
• Режим торможения позволяет в короткий срок остановить двигатель
• Доступны соответствующие требованиям AEC-Q100 версии микросхем, входящих в состав EVM

В базовом проекте TIDA-00146 приведено интегрированное решение драйвера двигателя, предназначенное для управления биполярным шаговым двигателем системы позиционирования адаптивного автомобильного головного света. Данный проект имеет возможность работать при отключении автомобильной батареи при максимальном рабочем напряжении питания 45 В, а также имеет функцию внутреннего отключения для защиты от повышенного тока, короткого замыкания, пониженного напряжения и перегрева. Данный проект включает в себя плату DRV8824EVM для дополнения решения.

Данный базовый проект имеет характер аппаратно-программного решения.

• Широкий диапазон входного напряжения (выдерживает напряжение 42 В при сбросе нагрузки генератора)
• Встроенный индексатор с микрошагом 1/32 (для плавной и бесшумной работы)
• Интегрированные функции защиты DRV8824 позволяют повысить надёжность системы
• Режим сна двигателя позволяет снизить уровень энергопотребления (утечку заряда батареи)
• Интерфейс управления шагом / направлением (2 GPIO-вывода)

В базовом проекте TIDA-00149 используется полностью интегрированная система на кристалле (SOC) в качестве устройства интерфейса для пьезорезистивных, тензометрических и емкостных датчиков. В устройстве построено аппаратное средство, которое напрямую подключается к датчику и имеет регуляторы напряжения и генератор. В состав устройства также входят сигма-дельта АЦП, 2 выхода ЦАП, микропроцессор с ядром 8051 WARP и однократно программируемая память. Компенсационные алгоритмы датчика могут быть реализованы в программном обеспечении, которое является полностью настраиваемой системой с поддержкой нескольких датчиков. В данном проекте задействована плата PGA400Q1EVM.

В проекте TIDA-00150 приведена базовая документация PGA400-Q1, которая позволит клиентам быстро отладить систему на кристалле (SoC) PGA400-Q1 для применения в автомобильной промышленности в качестве интерфейса для их автомобильных резистивных датчиков давления. У PGA400-Q1 имеется встроенное настраиваемое аналоговое внешнее интерфейсное аппаратное средство (AFE) со средствами диагностики, сигма-дельта АЦП, ЦАПами, а также интерфейсами SPI, I2C и One-Wire (OWI). Имея также интегрированные МК 8051 и однократно программируемую (OTP) память, данная микросхема позволяет создать полностью настраиваемую систему, которую можно легко сопрягать с несколькими автомобильными резистивными датчиками давления. Данный проект включает в себя плату PGA400Q1EVM для дополнения решения.

Данный базовый проект имеет характер аппаратно-программного решения.

• Полноценная SoC с AFE, стабилизированным чоппером, для резистивных мостовых датчиков, а также интегрированное ядро 8051 для получения широких возможностей пользовательской настройки и уменьшения сложности системы
• Может работать с несколькими автомобильными датчиками давления в качестве платформы
• Алгоритмы для компенсации неидеальной работы датчиков, которые можно реализовать в программном обеспечении
• Интегрированный датчиком температуры с 10-битным АЦП для прямого преобразования сигнала и компенсации негативных эффектов для получения информации об истинной температуре среды
• Включает в себя данные о результатах тестирований, в которых демонстрируются возможности PGA400-Q1, для быстрой отладки данного продукта
• Наличие лицензии AEC-Q100

Типовое решение TIDA-00152 использует двухканальный обработчик сигналов IC для обнаружения детонации при преждевременном возгорании топлива в бензиновых двигателях. Решение основано на TPIC8101, который служит интерфейсом между акустическими датчиками или акселерометрами и автомобильными системами управления двигателем. Программируемые функции данного устройства включают в себя настройку чувствительности обнаружения стука двигателя, резонансной частоты и частоты дискретизации АЦП и ЦАП в цепи обработки сигнала бортовой системы управления. Эти особенности делают TPIC8101 гибким интерфейсом, адаптированным по стоимости времени разработки.

• 2-хканальное устройство (автомобили могут использовать два датчика стука);
• Программируемые функции (gain, bpf center freq, input freq pre-scalar);
• Выбираемый broad uC (9 частот внешнего резонатора);
• Полноценная система на чипе (может быть использована для общей обработки аналогового сигнала);
• Безкварцевое решение (при условии, что часы встроены в микроконтроллер);
• AEC-Q100.

Данный проект представляет собой чипсет с активной балансировкой ячеек для использования в крупногабаритных литий-ионных батареях, который осуществляет мониторинг, балансировку и передачу данных. Благодаря прецизионной и надёжной активной балансировку ячеек данная система управления зарядом батареи с активной балансировкой ячеек имеет возможность двунаправленной передачи энергии между любыми ячейками. Каждый модуль EM1401EVM способен поддерживать от 6 до 14 ячеек (максимальное напряжение – 60 В) литий-ионной батареи. Имеется возможность объединения модулей EM1401EVM до напряжения 1300 В. Система осуществляет быструю балансировку ячеек, диагностику, а также передачу данных от модулей к контроллеру. Также в проект входит независимая схема защиты.

Проект TIDA-00281 от TI представляет собой привод управления 3-фазным вентильным двигателем постоянного тока, который был разработан для автомобильных применений с напряжением 48 В. Данная плата разработана для управления двигателями мощностью до 1 кВт, и она способна выдерживать токи до 30 А. В данном проекте аналоговые схемы работают в связке с платой C2000 LaunchPad для раскручивания 3-фазного BLDC-двигателя без необходимости в обратной связи при позиционировании от датчиков Холла или квадратурного датчика углового положения.

Данный базовый проект имеет характер аппаратно-программного решения.

• Управление скоростью вращения 3-фазных вентильных двигателей постоянного тока (BLDC) без необходимости в датчиках положения
• Отмасштабированная и отфильтрованная обратная связь с измерением напряжения и тока каждой фазы двигателя для управления 3-фазным питанием
• Работает в широком диапазоне напряжений питания от батарейной системы с напряжением 48 В
• Защита от включения с обратной полярностью при работе с батареей с напряжением 12 В

• Реализован по 3-фазной топологии увеличения мощности с цифровым управлением и поддержкой выходной мощности до 400 Вт;
• Схема цифрового управления позволяет не использовать повышение напряжения, если оно находится в пределах нормы;
• Схема защиты от реверсного включения аккумуляторной батареи выполнена на основе N-канального MOSFET транзистора, что позволяет уменьшить рассеиваемую мощность по сравнению с реализацией подобной защиты на диоде;
• Эксплуатационный диапазон входного напряжения от 6 В до 16 В и защита от напряжения 36 В, возникающего при выключении нагрузки;
• Модуль может использоваться в приложениях с двигателями, работающими в режиме старт/стоп.

TIDA-00322 – референс-дизайн автомобильного измерителя уровня жидкости и системы ее идентификации. Он основан на двухканальном чипе AFE (аналоговый Front End) TDC1000-Q1 и реал тайм микроконтроллере семейства C2000. Референс-дизайн также может быть использован с TDC 1000 для индустриальных и потребительских приложений. Поддерживается питание системы в диапазоне 4.5 – 40В с защитой от реверсного включения батареи. Для прототипирования и доступа к сигналам TI рекомендует использовать оценочный модуль TDC1000-C2000EVM как платформу для разработки автомобильных приложений. Для индустриального или потребительского проекта TI предлагает начать оценку с TDC1000-TDC7200EVM. Этот EVM имеет возможность использования MSP430 или TDC1000 в качестве секундомерного таймера. Использование любого из них зависит от требований приложения к точности измерения времени прохождения ультразвуковой волны от источника до объекта.

Возможности:

• Двухканальный аналоговый фронт-энд для ультразвукового зондирования
• Высоковольтная цепь управления трансдьюсером для увеличения глубины проникновения ультразвуковой волны в баке
• Номинальное входное напряжение 6 – 40В с защитой от реверсного включения аккумуляторной батареи
• BOM квалифицируется как автомобильный
• Использование резистивного датчика RTD для контроля температурных изменений для учета влияния на скорость распространения ультразвуковой волны в среде
• CAN трансивер для возможности гибкого использования изделия, добавления дополнительных функций

На сегодняшний потребляемая автомобилем мощность составляет порядка 3 кВт, а через 5 лет она будет составлять около 10 кВт, и батарея с напряжением 12 В неспособна генерировать подобную мощность. Данный двунаправленный преобразователь 48 В – 12 В представляет собой решение, удовлетворяющее высоким требованиям по мощности благодаря наличию двух фаз, на каждой из которых генерируется выходной ток до 28 А. Данное решение позволяет управлять током в обоих направлениях на обеих фазах благодаря использованию модуля управления  C2000 и программной защиты от повышенного тока и повышенного напряжения. Данный двунаправленный преобразователь 48 В – 12 В позволяет избавиться от необходимости в использовании стабилизатора напряжения и распределяет мощность более равномерно. Батарея с напряжением 48 В может использоваться для питания двигателей с высоким крутящим моментом и прочих высокомощных компонентов, таких как компрессоры кондиционеров воздуха и ЭУР, без необходимости в изменении нагрузок, работающих от батареи с напряжением 12 В.

Данный базовый проект имеет характер аппаратного решения.

• Двунаправленный источник питания с номинальными значениями напряжений 48 В – 12 В
• Две фазы, на каждой из которых генерируется ток нагрузки до 28 А
• Способен управлять нагрузкой с общим током до 56 А
• 2 SM72295 на каждой фазе
• Один модуль управления C2000
• Графический интерфейс пользователя для мониторинга и управления передачей питания; программная защита от повышенного тока и повышенного напряжения

В базовом проекте TIDA-00573 приводится решение на базе усилителя класса D, которое позволяет отлаживать в том же форм-факторе, что и типовой усилитель класса AB. Данный проект оптимизирован с точки зрения уменьшения выделяемого тепла, что актуально для аудиоусилителей, а также минимизации шумов при переключениях, что актуально для усилителей класса D. Данный проект состоит из двух частей. В первой выделяется модуль аудиоусилителя, а во второй выделяется схема, необходимая для его включения в базовую плату. Наличие в данном проекта двух плат позволяет производить автономное тестирование проекта.

Данный базовый проект имеет характер аппаратного решения.

Данный проект способен точно измерять ток в диапазоне до 30 А на шине синфазного напряжения в диапазоне до 36 В при температуре в диапазоне от -40°C до +85°C. Проект способен измерять ток в диапазоне от 0 А до 30 А относительно земли или в диапазоне от -30 А до 0 А при опорном напряжении 16 В. В проекте суммируются выходы двух INA250A2 и генерируется выходное напряжение относительно земли. INA250 представляет собой семейство токоизмерительных усилителей с выходом по напряжению, в которые интегрирован внутренний шунтирующий резистор для высокоточных измерений тока.

Данный базовый проект имеет характер аппаратного решения.

• Компактная плата с хорошими тепловыми свойствами
• Непрерывное измерение тока в диапазоне до 30 А с использованием параллельно включённых интегрированных шунтирующих токоизмерительных усилителей
• Возможность конфигурирования под измерение только положительного, только отрицательного или двунаправленного тока
• Данный проект измерительной схемы был протестирован и включает в себя документацию, тестовые данные и файлы печатной платы

TIDA-00653 представляет собой базовый проект неизолированного двунаправленного преобразователя напряжения 48 В – 12 В с цифровым контроллером питания UCD3138 для применения с батареями с напряжением 48 В. Данный проект имеет гибкую возможность работы как в переходном режиме с переключением при нулевом напряжении (ZVS) для оптимизации КПД при небольших нагрузках, так и в режиме переключения при ненулевом напряжении для простоты дизайна системы. Данный двунаправленный преобразователь имеет автоматический пропуск фаз, смещение для небольших нагрузок, а также адаптивную оптимизацию времени простоя для увеличения КПД до уровня свыше 96%. Благодаря значительному увеличению КПД уменьшены тепловые потери, и в случае применения в автомобиле не требуется воздушное или жидкостное охлаждение. Кроме того, использование контроллера частоты UCD3138 и аппаратного конечного автомата обеспечивает малые габариты и освобождает центральный процессор системы от выполнения других функций, как, например, управление батареей.

Данный базовый проект имеет характер аппаратного решения.

• Переходный режим работы с переключением при нулевом напряжении (ZVS) для оптимизации КПД при небольших нагрузках
• Практически нулевая задержка включения запасной батареи (менее 9 мкс) для недопущения потери питания в ваших приложениях
• КПД 96% в широком ряду условий эксплуатаций для наибольшей на рынке длительности работы батареи
•  Уменьшенный объём фильтра электромагнитных помех для компактности проекта

Монитор и защитное устройство с возможностью расширения для использования с литий-ионными батареями большого размера с функциями мониторинга, балансирования и связи. Каждый модуль bq76PL455A-Q1 EVM может работать с литий-ионными батареями с количеством ячеек от 8 до 16 (минимум 12 В). Возможно объединить до 16 модулей bq76PL455A-Q1 EVM. Система позволяет осуществлять быстрое балансирование ячеек, диагностирование и связь между модулем и контроллером. Также в систему интегрирована независимая схема защиты. 

• Мониторинг и защита высокой точности
• Разработано для достижения высокой надёжности системы
• Расширяемый изолированный дифференциальный UART со скоростью передачи данных 1 Мбит/с
• Проходит испытание инжекцией объёмного тока (BCI)
• Позволяет добиться высокого уровня функциональной безопасности
• Поддерживает детектирование разомкнутой цепи

TIDA-00745 представляет собой оптимизированный на системном уровне (CISPR25, класс 4) проект импульсного стабилизатора напряжения для автомобильного контроллера бортовой электроники. Все понижающие преобразователи, использованные в данном проекте, работают на частоте переключения 2,1 МГц.

Проект разбит на четыре основных блока.

1. Фильтр ЭМП: синфазный и дифференциальный фильтр для подавления наведённых ЭМП.
2. Предусилитель (TPS40210-Q1): бюджетный несинхронный предусилитель с высоким КПД для систем с мощностью 15 Вт. Выходное напряжение сохраняется на уровне 7,5 В, а при его превышении входным напряжением (отключение запрограммированного повышения напряжения) оно повторяет входное, тем самым активируется байпасное включение (посредством P-канального полевого транзистора, открывающегося при входном напряжении свыше запрограммированного повышенного выходного напряжения 7,5 В).
3. Понижающие преобразователи (LM53603-Q1, LM53601-Q1 и LM26420-Q1): все преобразователи работают на частоте переключения 2,1 МГц с целью непопадания в AM-полосу частот и достижения малых размеров решения. LM53603-Q1 и LM53601-Q1 входят в состав аппаратного средства и оба являются синхронными понижающими преобразователями с широким диапазоном входного напряжения и высоким уровнем интеграции для применения в автомобильной промышленности.
4. Последующие LDO с отслеживаемым выходным напряжением.

Данный базовый проект имеет характер аппаратного решения.

• Работа без потерь при байпасном включении (отсутствие потерь на повышающем диоде)
• Интегрированные DC/DC-преобразователи с широким диапазоном входного напряжения в составе аппаратного средства: LM53603-Q1, LM53601-Q1
• Прошёл тестирование частотами FM-радиодиапазона согласно CISPR 25, класс 3
• Микросхемы с лицензиями AEC-Q100
• Широкий диапазон входного напряжения от 3,5 В до 30 В (защита от повышенного напряжения на уровне 20 В); поддерживает режим холодного запуска двигателя

В базовом проекте TIDA-00753 демонстрируется высокоточное измерение переменного тока широкого диапазона для трёхфазного двигателя с использованием шунтирующего устройства мониторинга тока с нулевым дрейфом INA199. Данный проект также имеет малую потребляемую мощность (25 мВт) при коэффициенте усиления 200 по сравнению с дискретным решением. Площадь и суммарная стоимость данного проекта существенно меньше по сравнению с дискретным решением благодаря интегрированным высокопрецизионным резисторам в INA199.

Данный базовый проект имеет характер аппаратного решения.

В проекте TIDA-00793 представлено простое, надёжное и точное решение датчика для обработки сигналов с использованием PGA400-Q1, предназначенное для применения в датчиках давления на базе резистивного моста. Функции защиты, реализованные в данном проекте, позволяют защитить датчик давления от ошибок в жгутах, ЭМП и электрических переходных процессов, возникающих в автомобиле. В руководстве по данном проекту последовательно описываются теоретические основы, принцип работы и сложности, связанные с реализацией данного проекта.

Данный базовый проект имеет характер аппаратного решения.

• Точность измерения 0,17% во всём температурном диапазоне (от -40°C до 125°C)
• Алгоритм компенсации температуры и линейности второго порядка
• Габариты проекта 23 мм x 23 мм
• Функции защиты от ошибок в жгутах (защита от повышенного напряжения и включения с обратной полярностью) и детектирования неисправностей проводки
• Соответствует требованиям стандарта ISO7637-3 по реакции на кратковременные импульсы, протестирован по стандарту инжекции объёмного тока (Bulk Current Injection, BCI) ISO11452-4

Предохранители используются в различной продукции для защиты от скачков тока и повреждений, вызванных перегрузкой. Обычные предохранители, используемые в автомобильной промышленности, характеризуется низкой точностью и большим временем срабатывания. TIDA-00795 - базовый проект прецизионного электронного предохранителя для автомобильной промышленности, представляет собой замену традиционным предохранителям, имея более высокую точность, а также другие особенности, не характерные для традиционных предохранителей. Данный базовый проект электронного предохранителя может быть использован в качестве строительного блока для реализации мультиканального устройства с электронными предохранителями. Его также можно применить в модуле управления кузовом и в электронном блоке управления.

Базовый проект TIDA-00796 представляет собой полноценное решение вращающегося трансформатора на базе системы на кристалле (SoC) сенсорного интерфейса PGA411-Q1. Типовыми применениями данного проекта являются системы силовых агрегатов электромобилей (EV) и гибридных электромобилей (HEV). PGA411-Q1, на котором базируется данный проект, включает в себя возбуждающий усилитель и повышающий преобразователь, производит диагностику и преобразование сигнала, а также позволяет уменьшить площадь печатной платы. Всё вышеуказанное позволяет снизить общую стоимость и уменьшить время вывода готовой продукции на рынок.

Данный базовый проект имеет характер аппаратно-программного решения.

• Сигнал возбуждения со среднеквадратичным значением напряжения 4 В или 7 В и частотой в диапазоне 10 кГц – 20 кГц
• Интегрированный повышающий преобразователь для возбуждающего усилителя
• Программируемые пороги и фильтры детектирования ошибок
• Возможность связи с комплектами для разработки controlSTICK F28069™ и LaunchPAD F28069M
• Компактная четырёхслойная печатная плата с габаритами 30 мм x 70 мм

В решении высокоточного активного балансирования на 16 батарейных ячеек для электромобилей или гибридных электромобилей используется самое современное устройство мониторинга и защиты автомобильных батарей BQ76PL455A-Q1. Это высококлассное решение управления сборками батарей большой ёмкости стало возможным благодаря комбинации высокой интеграции и точности BQ76PL455A-Q1 с двунаправленным DC-DC балансером ячеек. Это позволяет зарядить или разрядить любую из 16 батарей током до 5 А, а также объединять модули с суммарным напряжением до 1300 В.

Базовый проект TIDA-00821 представляет собой монитор и защитное устройство с функцией наращивания для использования в крупногабаритных литий-ионных батареях с несколькими ячейками, которое осуществляет мониторинг, балансировку и организацию связи. Каждый отладочный модуль bq76PL536A-Q1 способен работать с литий-ионными батареями с количеством ячеек от 3 до 6. Возможно объединить до 32 отладочных модулей bq76PL536A-Q1. Система позволяет производить быструю балансировку ячеек, диагностику, а также организовать связь между модулем и контроллером. Также имеется независимая цепь защиты.

Данный базовый проект имеет характер аппаратного решения.

Дизайн превращает высокопроизводительный усилитель TPA3251D2 класса D с аналоговым входом в систему, с цифровым входом, с обработкой аудиосигнала с помощью высокоэффективного ЦАП PCM5242 с дифференциальным выходом. Теперь максимальная производительность усилителя TPA3251D2 может быть реализована с помощью цифровых источников сигнала. Аналоговый дифференциальный выход и высокое отношение сигнал/шум ЦАП PCM5242 превосходно соответствуют полностью дифференциальному аналоговому входу усилителя TPA3251D2, достигающего выдающейся производительности и обеспечивающего чрезвычайно низкий уровень искажений. Благодаря встроенному miniDSP в PCM5242 реализуются цифровая обработка и фильтрация сигнала для обеспечения улучшения качества звука.

• Высокопроизводительное и точное воспроизведение звука от цифровых источников с помощью TPA3251D2;
• Поддерживает USB, оптический вход, SPDIF и I2S;
• Мощность 175 Вт при 10% общих гармонических искажений и шума для цифрового источника сигнала;
• Менее чем 0,004% THD+N при мощности 10 Вт на нагрузку 4 Ом;
• Гибкая обработка сигнала с помощью miniDSP встроенного в ЦАП PCM5242;
• Полностью дифференциальное аналоговое подключение для подавления шума.

Проект TIDA-00901 от TI представляет собой привод трёхфазного вентильного двигателя, разработанный для работы в автомобильных применениях с напряжением 12 В, таких как вентиляторы системы отопления, вентиляции и кондиционирования. Печатная плата разработана таким образом, чтобы управлять двигателями мощностью до 200 Вт, и может выдавать ток до 20 А. Данный проект характеризуется гибкостью в адаптации ко многим двигателям благодаря возможности работы как без датчиков, так и с внешними датчиками Холла.

Данный базовый проект имеет характер аппаратного решения.

• Компактное решение управления вентильными двигателями
• Работает как с датчиками Холла, так и без них
• Широкий диапазон напряжения питания и защита от подключения к батарее с обратной полярностью
• Простой интерфейс управления
• Данный базовый проект был протестирован и включает в себя руководство для начала работы и ссылки на графический интерфейс пользователя и демонстрационные проекты

В базовом проекте TIDA-00985 представлено простое, надёжное и точное решение обработки сигнала датчика с использованием PGA400-Q1 для датчиков давления емкостного типа. Функции защиты, реализованные в данном проекте, позволяют защитить датчик давления от проблем электропроводки, электромагнитных помех и автомобильных электрических переходных процессов. Кроме того, в руководстве данного проекта подробно описываются теоретические выкладки, принцип работы и сложности при проектировании данного проекта.

Данный базовый проект имеет характер аппаратного решения.

• Точность 0,25% во всём температурном диапазоне (от -40°C до 125°C)
• Алгоритм компенсации температуры и линейности второго порядка
• Диаметр проекта – 18,6 мм
• Защита от проблем электропроводки (защита от повышенного напряжения и включения с обратной полярностью), детектирование повреждённых проводов
• Соответствует требованиям ISO7637-3 по переходным импульсам, протестирован методом инжекции объёмного тока (BCI) согласно ISO11452-4

• Lower input range of +/-50 mV facilitates lower power dissipations on the shunt
• 3-us latency (fast response) with the isolated amplifier
• High-side current sense circuit with CMTI of 140 kV/μs (typical), 70 kV/μs (minimum)
• Un-calibrated accuracy of less than 1% across temperature range of -40ºC to 125ºC (AMC output)
• Interfaces directly with differential- or single-ended ADC

Данный проект представляет собой двухфазный преобразователь мощностью 700 Вт с цифровым управлением, коррекцией коэффициента мощности, чередованием фаз и дополнительной функцией измерения мощности. Микроконтроллер семейства C2000™ Piccolo™ выполняет роль контроллера двух повышающих силовых звеньев со сдвигом фаз 180°, которые составляют преобразователь с коррекцией коэффициента мощности, а также он отслеживает форму напряжения на фазе и нейтрали для выполнения функции измерения мощности. КПД данного проекта достигает 97%, коэффициент нелинейных искажений – 1,5% (при полной нагрузке), а коэффициент мощности превышает 0,98. Благодаря минимизации потерь мощности в силовом звене, уменьшению влияния гармонических искажений на надёжность и коэффициенту мощности, близкому к единице, данный проект является отличным выбором для приложений без питания от сети и для AC/DC-источников питания.

Базовый проект имеет характер аппаратно-программного решения.

• Полностью цифровое управление двухфазным преобразователем с коррекцией коэффициента мощности и чередованием фаз
• Переменное входное напряжение с универсальным диапазоном от 95 В до 265 В
• Выходная шина питания с напряжением 400 В и максимальной мощностью 700 Вт
• Коэффициент мощности 0,99 при частоте переключений 200 кГц, коэффициент нелинейных искажений 1,5% при полной нагрузке
• Поддержка отслеживания мощности выпрямленного входного напряжения, среднеквадратичного входного напряжения, среднеквадратичного значения входной мощности и входной частоты в электросети
• Полнофункциональная отладочная плата включает в себя программное обеспечение, файлы аппаратной части проекта, графический интерфейс для быстрого начала работы и подробную документацию

ПРИМЕЧАНИЕ: программное обеспечение для данной платы можно найти в наборе программного обеспечения controlSUITE™. Скачайте controlSUITE™ по адресу ti.com/controlsuite. После установки выберите пункт "High Voltage Interleaved PFC Kit" по следующему пути: Development Tools -> Digital Power section.

Базовый проект двунаправленного DC/DC-преобразователя 400 В – 12 В представляет собой реализацию изолированного двунаправленного DC/DC-преобразователя на базе микроконтроллера. Полный мост со фазовым сдвигом (PSFB) с синхронным выпрямлением управляет потоком мощности от шины / батареи с напряжением 400 В к батарее с напряжением 12 В в понижающем режиме, а двухтактное звено управляет обратным потоком мощности от низковольтной батареи к высоковольтной шине / батарее в повышающем режиме. В данном проекте управление с замкнутым контуром для обоих направлений реализовано с использованием 32-битного микроконтроллера TMS320F28035 от Texas Instruments, который расположен на низковольтной стороне. Данная система с цифровым управлением может реализовывать продвинутые стратегии управления для оптимального контроля над силовым звеном в различных условиях, а также она позволяет сделать всю систему интеллектуальной с безопасными и плавными переходами между режимами работы и шаблонами переключения ШИМ.

Базовый проект имеет характер аппаратно-программного решения.

• Изолированный двунаправленный DC/DC-преобразователь с цифровым управлением на базе микроконтроллера TMS320F28035
• Номинальная выходная мощность 300 Вт в обоих направлениях
• Диапазон высоковольтного постоянного входного напряжения: 200 В – 400 В
• Диапазон низковольтного постоянного выходного напряжения: 9 В – 13,5 В (номинальное значение напряжения – 12 В)
• Плавные и быстрые переходы между понижающим и повышающим режимами
• Полноценный набор программного обеспечения (пожалуйста, пройдите по ссылке ниже для получения инструкций о скачивании программного обеспечения)

• Высокая эффективность, КПД более 95%
• Частота преобразования 250 кГц, что позволяет применять менее габаритные компоненты и уменьшить габариты печатной платы
• Для разных приложений реализовано три режима контроля:
  1. контроль выходного напряжения
  2. контроль MPPT (контроль входного тока)
  3. контроль обратного напряжения
• Решение включает в себя программное обеспечение Software Frequency Response Analyzer (SFRA) для измерения частоты и стабильности работы преобразователя
• Контроль и управление реализованы на микроконтроллере C2000™ Piccolo™ TMS320F28035
• Данное решение включает в себя руководство пользователя, ПО для управления, ПО Software Frequency Response Analyzer (SFRA) с графическим интерфейсом, схемы, файлы печатной платы и перечень компонентов

Примечание: программное обеспечение для этой платы входит в состав controlSUITE™ для микроконтроллеров C2000. СкачатьcontrolSUITE можноздесь: http://www.ti.com/tool/controlsuite. После установки перейдите в пункт "Bi-Directional Non-Isolated Buck Boost Converter" в Development Tools -> Digital Power.

TIDM-PSFB-DCDC – референс дизайн полномостового 600 Вт DC-DC преобразователя со сдвигом фаз с цифровым управлением. Сдвигом фаз управляет микроконтроллер Picolo семейства C2000, обеспечивая синхронное выпрямление и управление импульсным током. Микроконтроллер реализует высокопроизводительное управление в режиме импульсного тока без внешних поддерживающих схем, что отличает эту реализацию от остальных микроконтроллерных решений. Этот дизайн способен обеспечить высокую эффективность в широком диапазоне нагрузок с пиковой эффективностью, превышающей 95%, поддерживая при этом  ZVS переключения во всем диапазоне нагрузок. Поддерживается графический интерфейс пользователя для первичной оценки функциональности платы. Дизайн обеспечивает полный комплект необходимой документации.

• Полностью микроконтроллерное управление полномостовым DC-DC преобразователем со сдвигом фаз;
• Вход 400 В DC, выход 12 В 50 А;
• Управление в режиме импульсного тока без внешних схем;
• Синхронное выпрямление для увеличения энергоэффективности;
  Адаптивное отключение при нуле напряжения (ZVS) во всем диапазоне нагрузок;
• Защита от повреждений, включая низкое и высокое напряжение на входе, перегрузка по току и напряжению на выходе.

• Диагностические функции МК TMS570LS0432 позволяют отслеживать и сообщать о статусе TMS570LS0432 в процессе работы
• МК TMS570LS0432 конфигурирует BQ76PL455A для мониторинга напряжений ячеек и проверки статуса BQ76PL455A в процессе работы
• МК TMS570LS0432 анализирует данные со всех ячеек и генерирует команды для их активной балансировки
• МК TMS570LS0432 посылает на EMB1402 команды балансировки ячеек батареи и отслеживания статуса EMB1428 и EMB1499 в процессе работы
• МК TMS570LS0432 обменивается данными с головным ПК посредством интерфейса UART, эмулируемого модулем NHET, для отображения статуса и управления процессом балансировки в процессе работы

Данный испытанный дизайн TI включает в себя теоретический материал, анализ подбора компонентов, симуляции TINA-TI, средства для проверок и измерений, файлы Altium, а также трассировку платы для применения в системах мониторинга автомобильных АКБ. В проекте использован ADS7950-Q1 - 12-битный 4-канальный SAR-АЦП со скоростью преобразования 1 MSPS, удовлетворяющий требованиям стандарта автомобильной промышленности AEC-Q100, а также применён гальванически развязанный дизайн аппаратного обеспечения системы.

Дизайн изолированного входа с 4-проводными шунтами хорошо подойдёт для применений, где используются высоко- и низковольтные автомобильные АКБ. Он способен отслеживать ток от -5 до +5 А и очень высокие напряжения (до 750 В) в АКБ.

Симуляции входов и опорного напряжения TINA подтверждают верность выбора решения дизайна и компонентов, а полученные результаты свидетельствуют о высоких характеристиках данного прецизионного проекта.

• Изолированное измерение тока (двунаправленный): от -5 до +5 А
• Точное измерение тока (после калибровки): < 0,05% во всём диапазоне измерений
• Измерение очень высокого напряжения батареи: до 750 В постоянного тока
• Точность измерения высокого напряжения (без калибровки): < 0,05% во всём диапазоне измерений
• Графический интерфейс пользователя для полного анализа функционировая данного изолированного прецизионного проекта