原创 系统电压管理的方法

2009-9-11 14:44 6749 16 17 分类: 汽车电子
周五了,昨天赶工了大半天的活目前还没有回音,就偷了下懒,在看看Mosfet的失效模式和驱动设计的相关文档。赶上我们部门的漂亮MM工程师(同事有PPMM还是不错的,嘿嘿,要被老婆打了)做了一些计算分析,头让我给看看,折腾了一个上午。我觉得有必要找个东西说一说,其实算不是最重要的 ,关键是知道为什么要算,否则堆砌了一堆计算公式,查了半天的参数,得出来的东西不是想要的,那就是个大麻烦了。
一般的电源管理里面都会细分过压和欠压,这是因为电池有高电量和低电量状态,加上汽车电池的情况比较特殊,从9~16V是必须工作的状态,6~9V和16~18V都属于部分工作的状态,因此非常有必要把这个电源策略详细的叙述一下。
欠压:6V~7.5V左右的范围,具体的数值是可以根据模块和车厂设计人员定的,下面的分析我们可以知道这个细致过程。
过压:16V~17.5V左右的范围,和上面一样。
实际为了保证模块不至于频繁的切换工作模式,一般都需要把管理策略做成滞回曲线。如下图所示:
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通过这种设计可以稳定模块的工作状态,使模块能够稳定的工作,如果滞回区间过小,会导致模块频繁的切换模式关闭负载,影响了正常的工作。
下面叙述一下,如何设计界限。首先需要明白的一点的是,对于软件人员或者是模块而言,不论测量电路是否存在误差,模块设定好的欠压上下边界,过压上下边界是一个数,是确定好的,无法更改。
好,一般的检测电压的电路已经在前面的 分析过程中提到了。

简介如何计算电路极值和电路统计分析

http://blog.ednchina.com/yulzhu/255259/message.aspx

我们假设测量误差是定的8%,电阻分压也用最简单的150KOhms,50KOhms。
点击看大图
如上面分析,如果实际电压为9V,那么AD采集到的数据424~496之间,因此只能把采到424作为最初的边沿,否则大于424的阈值都有可能把原本好好的9V电压识别成非正常的状态。实际电压为18V,那么AD采集到的数据753~883之间,因此只能把采到883作为最初的边沿,否则小于883的阈值都有可能把原本好好的16V电压识别成非正常的状态。
然后选择了这个阈值,实际可能的电压为多少呢,424对应 7.675~9.01V之间。883对应15.984~18.764之间。也即是说7.675也可能让我们的单片机认为是9V,18.764V也可能让单片机认为是16V。所以误差带来的是不可避免的增加电压应力的需求。
如图:
点击看大图
如果把滞回的0.5V加上去,实际的情况为
欠压下边界7.241V,上边界7.657V,实际AD数值上边界423和下边界400.
过压上边界19.38V,下边界18.764V,实际AD数值为下边界883和上边界912。
点击看大图
以上这中情况只是如下图所示,仅仅有一点间隙。因此实际在设计中,可能进一步下调和上升设置值,具体的不再详细计算,有兴趣的可以按照上面的过程详细做一次。
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用户188034 2009-9-12 14:14

学习
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