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256KB帶閃存及豐富通信外設(shè)在嚴(yán)苛工業(yè)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)出色性能

發(fā)布時(shí)間:2024/1/11 13:17:06 訪問次數(shù):59


XMC4200是一款基于Arm® Cortex®-M4內(nèi)核的工業(yè)級(jí)微控制器,具有16位和32位Thumb2指令集,DSP/MAC指令,浮點(diǎn)單元,存儲(chǔ)器保護(hù)單元以及嵌套矢量中斷控制器。

內(nèi)部集成了16KB引導(dǎo)ROM,擁有多達(dá)16KB高速程序存儲(chǔ)器、24KB高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和256KB帶閃存以及豐富的通信外設(shè),能夠在嚴(yán)苛的工業(yè)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)出色的性能。

CFD7系列具有集成快速體二極管的高壓超級(jí)結(jié)MOSFET技術(shù)的產(chǎn)品,非常適用于高功率SMPS應(yīng)用,如服務(wù)器/電信/EV充電站等。

此種方案受限于變壓器設(shè)計(jì)及制作工藝,實(shí)測時(shí)所用變壓器原邊為265uH電感,5.6uH漏感,此類僅2.1%漏感變壓器繼續(xù)優(yōu)化較困難。

主MOS關(guān)斷時(shí)的原邊振蕩為變壓器漏感、層間電容及主MOS 結(jié)電容的振蕩。查看原理圖可知,其設(shè)計(jì)上額外在MOS 的DS 間添加并聯(lián)電容C410。

由振蕩頻率公式( LK為變壓器漏感,Cp為等效電容, Cp=C410+MOS 結(jié)電容)可知:減小C410,即減小Cp可以提高振蕩頻率,在同樣阻尼衰減的作用下,高頻率的振蕩能夠在更快的時(shí)間內(nèi)達(dá)到平穩(wěn),也就是可以搶在副邊SR采樣消隱時(shí)間內(nèi),把振蕩幅值以及對(duì)副邊的影響降到最低。

同步整流作為目前開關(guān)電源輸出端整流常用的電路,具有提升效率、減小產(chǎn)品體積等明顯優(yōu)勢。在對(duì)某機(jī)殼系列產(chǎn)品進(jìn)行國產(chǎn)同步整流IC的產(chǎn)品改良中發(fā)現(xiàn):將同步整流IC替換原IC后,樣機(jī)啟機(jī)后效率只有77%,相較于原樣機(jī)83%的規(guī)格值降低6%。


在更換同步整流控制IC后啟機(jī)效率明顯降低,首先從同步整流工作異常開始著手測量。

在同步整流驅(qū)動(dòng)波形測量的同時(shí)用熱成像儀測量同步整流MO管的溫度,結(jié)果顯示器件在常溫下工作一分鐘左右溫度已經(jīng)高達(dá)130℃,明顯異常。


KSZ8895RQXI-TR


XMC4200是一款基于Arm® Cortex®-M4內(nèi)核的工業(yè)級(jí)微控制器,具有16位和32位Thumb2指令集,DSP/MAC指令,浮點(diǎn)單元,存儲(chǔ)器保護(hù)單元以及嵌套矢量中斷控制器。

內(nèi)部集成了16KB引導(dǎo)ROM,擁有多達(dá)16KB高速程序存儲(chǔ)器、24KB高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和256KB帶閃存以及豐富的通信外設(shè),能夠在嚴(yán)苛的工業(yè)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)出色的性能。

CFD7系列具有集成快速體二極管的高壓超級(jí)結(jié)MOSFET技術(shù)的產(chǎn)品,非常適用于高功率SMPS應(yīng)用,如服務(wù)器/電信/EV充電站等。

此種方案受限于變壓器設(shè)計(jì)及制作工藝,實(shí)測時(shí)所用變壓器原邊為265uH電感,5.6uH漏感,此類僅2.1%漏感變壓器繼續(xù)優(yōu)化較困難。

主MOS關(guān)斷時(shí)的原邊振蕩為變壓器漏感、層間電容及主MOS 結(jié)電容的振蕩。查看原理圖可知,其設(shè)計(jì)上額外在MOS 的DS 間添加并聯(lián)電容C410。

由振蕩頻率公式( LK為變壓器漏感,Cp為等效電容, Cp=C410+MOS 結(jié)電容)可知:減小C410,即減小Cp可以提高振蕩頻率,在同樣阻尼衰減的作用下,高頻率的振蕩能夠在更快的時(shí)間內(nèi)達(dá)到平穩(wěn),也就是可以搶在副邊SR采樣消隱時(shí)間內(nèi),把振蕩幅值以及對(duì)副邊的影響降到最低。

同步整流作為目前開關(guān)電源輸出端整流常用的電路,具有提升效率、減小產(chǎn)品體積等明顯優(yōu)勢。在對(duì)某機(jī)殼系列產(chǎn)品進(jìn)行國產(chǎn)同步整流IC的產(chǎn)品改良中發(fā)現(xiàn):將同步整流IC替換原IC后,樣機(jī)啟機(jī)后效率只有77%,相較于原樣機(jī)83%的規(guī)格值降低6%。


在更換同步整流控制IC后啟機(jī)效率明顯降低,首先從同步整流工作異常開始著手測量。

在同步整流驅(qū)動(dòng)波形測量的同時(shí)用熱成像儀測量同步整流MO管的溫度,結(jié)果顯示器件在常溫下工作一分鐘左右溫度已經(jīng)高達(dá)130℃,明顯異常。


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