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[参考译文] TIDA-010086:是否可以立即订购此完整电路板? 用于调试/开发?

Guru**** 1078870 points
Other Parts Discussed in Thread: TIDA-010086, TIDM-DC-DC-BUCK, OPA320, OPA350, INA828, TMS320F280049, TMDSCNCD280049C, C2000WARE, ADS131M08, ADS1118, INA821, LM5106, ADS1119, TLV3702, TLV2171, TLV171, POWERSUITE
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https://e2e.ti.com/support/tools/simulation-hardware-system-design-tools-group/sim-hw-system-design/f/simulation-hardware-system-design-tools-forum/958457/tida-010086-will-this-complete-board-be-available-for-order-soon-for-debug-development

器件型号:TIDA-010086
主题中讨论的其他器件: TIDM-DC-DC-BUCKOPA320OPA350INA828TMS320F280049TMDSCNCD280049CC2000WAREADS131M08ADS1118INA821LM5106ADS1119TLV3702TLV2171TLV171powerSUITE

您好!

我对 TIDA-010086感兴趣。。 是否可以立即订购?

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    Lucas、您好。  根据我们的参考设计部署策略、我们的参考设计通常不可在 TI.com 上购买。 我们所做的是为客户提供适用的设计文件、以便您可以自己构建设计并根据特定系统的需要进行定制。  我将此请求转发给设计负责人、看看他是否还有一些样片库存。   

    此致、

    John Fullilove

    参考设计操作

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    您好 Lucas、

    我们为该参考设计构建了数量有限的硬件。 目前、我们没有库存可发货给您。 您可以查看 TIDM-DC-DC-BUCK 参考设计(可订购)。  TIDM-DC-DC-BUCK 参考设计可实现恒压模式。 对于恒定电流模式、它将需要一些硬件更改。  

    此致、

    Shaury Anand

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    您好!

    不是问题.. 我已继续使用定制设计;

    • 8x NTC 远程温度传感器
    • 反极性保护/槽输出禁用(仅限单向二极管)
    • RGBW LED、用于本地操作员反馈
    • 将其中的一个数串在一起
    • I2C 中断和 ESP32、可实现快速 WiFi 访问。 (是的、我知道不是 CC3220! EKK。)

    目前正在进行的工作;

    e2e.ti.com/.../XTIDA_2D00_010086.pdf

    电流感应和电压感应的输出未设置为直接驱动 C2000 14位 SAR ADC。 看起来电压感应将为+-1.2V (在反向连接的情况下)、如果我将这些电压跳线连接到 C2000以降低成本、则需要 OPA320或 OPA350来驱动 C2000的每个 ADC 输入。

    我在这里添加的交流电压感测是否正确? 尝试消除直流偏移、以便在将1kHz 交流电流驱动到电池中时、无需软件滤波器即可直接捕获交流电压。 甚至我在充电电池顶部叠加了交流信号..  与使用 INA828/818相比、可能有更经济的方法来驱动它、但嘿...。。

    这种反极性和启用连接是否足够? 当正极连接变为负极或 CH_EN 开关接地时、TINA 显示电池连接良好断开。 我猜输出上的极化电容器不会连接到-4.2V @>100A 的电源...

    我已经使用8个 SAR ADC 通道对缓冲和"近线性"NTC 传感器输出进行采样。 支持20-100°C 温度... 我不确定压向电池一侧的柔性 PCB 上 TMP161 (或任何数字传感器)的热导率。 我宁愿选择一个已经"春天"的廉价 NTC。

    在整合所有这些更改之前、我还需要做一些工作、并在完成更改之前对所有内容进行点击。

    是否需要对电池端子连接提供 ESD 保护? 由于双手接触这些区域、以及主12V 电池端子连接的情况、该连接上没有反极性或保险丝。 可以快速完成整个板的工作。 EKK。

    最后、提高开关频率、减小电感器尺寸和减小电容器尺寸会降低生产成本吗? 考虑到这种成本压力、可以实现250或300k 的开关频率?

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    您好 Lucas、

    您是否计划使用 F280049控制卡? TMS320F280049器件仅包括12位 SAR ADC。  TMS320F28037x 系列包括12位和16位 ADC 选项。 16位模式将需要一个全差分放大器。

    C2000内部 ADC 连接:是的、您需要一个精密运算放大器来将 Isense /Vsense (-1.2V 至1.2V)缩放到 C2000 ADC 输入范围。 电路板未设置为同时使用外部和 C2000内部 ADC。

    您可以在 SDK 中的以下位置找到控制卡引脚图。 F280049 100引脚器件中有21个 ADC 通道。 C2000Ware_DigitalPower_SDK_3_00_01_00\c2000ware\boards\controlCARDs\TMDSCNCD280049C\A

    您可以将 vsense 局部连接到 C2000 ADC、将 Vsense 远程连接到外部 ADC。 您可以使用 C2000比较器进行过流保护。

    交流电压感应电路:我看到您在 OPA320A 的输出端连接了一个低通滤波器。 高阻抗输入将增加采集时间。 对于50 Ω 或更低的源阻抗、采集时间为75ns。

    您可以使用以下链接设计二阶滤波器。

    https://webench.ti.com/filter-design-tool/filter-type

    除了 ADS131M08 ADC、您还可以使用直流块滤波器功能仅感应交流电压。

    反极性电路:您的电路看起来正确。 极化 电容器无法处理反极性电压。 因此、保护电路应足够快、以便在故障期间断开电池。 如果您在硬件中计划过流保护电路、则可以将比较器输出连接到此电路。

    温度感测电路:R219将增加 C2000 ADC 采集时间。 最好使用 CD4051多路复用器进行温度检测。 这将释放可用于过流保护的模拟引脚。

    您还可以使用 ADS1118/9设计单独的温度传感模块、以便将同一模块用于不同类型的电池测试设备。

    ESD 保护:添加 ESD 二极管将提高电路的可靠性。 您还可以将 INA821输入电阻增加到1k。

    https://www.ti.com/product/TPD1E10B06

    12V 总线保护:我认为最终设计可能不需要这种保护、因为它是固定连接、用户无法访问。

    增加开关频率: 增加开关将减小电感器和电容器尺寸。 更小的电感器会更便宜、并且还会增加通道密度。 但是、由于开关损耗、它会导致更多的功率耗散。 根据系统中的通道数量、您可以计算总功率耗散并设计适当的冷却系统。

    其他意见:

    当 ISR 为16kHz 时、电路的 CC 环路带宽为180Hz。 您需要优化 ADC 输入 RC 滤波器并提高 ISR 频率、以实现1kHz CC 环路带宽。 该参考设计在 CCM 模式下进行了测试。 您可以使用 LM5106单输入半桥栅极驱动器来减少 C2000 GPIO 引脚。 与 DCM 模式相比、CCM 模式的优势是在低电流下具有更小的纹波。 使用 CCM 模式时、还需要本地电压感应反馈。 该电路将以 CV 模式启动并具有本地反馈、然后打开使能开关以消除启动时或连接和断开电池期间的反向电流过冲。

    调优 ADC 时钟频率(FMod= 2^N 开关频率时间)将有助于滤除输出纹波。 开关噪声将与正弦滤波器的陷波频率重合。

    如果您从 C2000提供时钟、请缩短 ADC2与控制卡连接器的距离。 尽可能靠近以避免由于较长的 PCB 迹线而导致时钟信号衰减。

    您可以使用 C2000的 ePWM 或 XCLKOUT 引脚来同步多个 ADC。  有关更多详细信息、请参阅 ADS131M08数据表9.1.5部分。

    此致、

    Shaury Anand

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    交流感应

    没有意识到 ADS131M08具有该功能。 简单。  

    电压和电流感应;

    由于 ADS131的输入范围为-1.3V 至2.5V (ISH)、我可能还会更改输入安装放大器以使电压和电流都使用1.5v 基准、使整个范围为+- 1.2V。 C2000的工作输入范围为0.3V 至2.7V、处于其3V 范围内。 然后、如果我将该基准电压输入到其中一个备用模拟引脚中、我可以在代码中执行差分运算? 仅12位、但适用于保护或比较器?

    通过更高频率的 C2000 ADC 通路、并保持 ADS131以进行高精度 V/I 测量、同时使用 C2000进行更高频率的交流阻抗采样。

    温度感应;

    任一侧的双 ADS1119用于 NTC 感应。 释放 C2000上的所有这些类比以实现全速运行、并成为比较器/跳闸/保护/交流器件。

    软件;

    SDK 是否随 TIDA 源代码一起发布? 不确定当前版本中的所有内容。

    是否连接了快速脏污的模拟输入路径? 它允许使用 ADS131和 C2000 ADC 的双燃料。 尚未计算滤波器。

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    电压和电流感应:我喜欢添加1.5V 共模电压的想法。 它将减少 C2000的附加放大器。

    用于测量交流电的软件滤波器:12位 C2000 ADC 可在100kHz 输入信号下实现11位 ENOB (有关更多信息、请参阅 TMS320F280049数据表)。 这意味着无论在充电还是放电方向、您都只能获得10位 ENOB (0.1%)。 这可能不足以满足此应用的要求。

    使用 C2000 12位 ADC 时、恒定电流精度为0.05%(如 TIDA-010086用户指南中所示)、是指 INA821的输入进行多路复用且 C2000将所有12位用于充电和放电方向。

    软件:尚未发布。 我可以通过电子邮件与您共享代码

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    CC/CV 控制环路;ADS131M08电流感测

    U/OVP;C2000 ADC

    OCP;C2000 ADC

    电池反向插入;具有单个 FET 的 tlv3702双路 V 比较器。 我使用的4线插槽可保证在 PGND 和+VBAT 之前连接 Vsense。

    阻抗测量仅在20% 16位 V 之间完成,并且 I 应该已经被采样。 8倍或更高的采样速率到阻抗频率足以对以 Vsin 为单位的 ICOS VCO 的象限进行采样。 Beauty 能够取样多个波长以增加数据。

    (笑声) 刚刚意识到原理图显示为28379、这意味着它是在 F28379D 或 S C2000芯片上开发的。 不管。

    所有8个比较器映射到并使用两个 PWM 模块来生成单独的 ADC 时钟。 我也在每个缓冲器中添加了时钟缓冲器。 嗯

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    在1.5v 公共电压下、不能通过相同的滤波器路径驱动 ADS131和 C2000? 最好添加一个 OPA320来驱动 C2000 SAR ADC 并将 ADS131连接到第二部分(B) TLV2171的输出端。

    INA821 -> TLV2171 (A)-> TLV2171 (B)-> ADS131 (+= OUT;-= 1.5vRef)  

    INA821 -> TLV2171 (A)-> TLV2171 (B)-> OPA320 -> C2000模拟引脚

    DNP 标记滤波器电路的-3dB 为16kHz

    然后、电流感应的 AFR 看起来是;

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    使用 TLV171或 INA821针对4线电池连接更新了原理图、其中 B+和 Vesn+具有单独的 Vsense。 由于共模噪声被直接推入 Vsense 节点、4线接线需要特别注意。

    将 C2000的 VSEN / ISEN 移到了它们自己驱动的单端连接。 VsensS = 2.4V @ 5.0V BAT.. 因此可以很好地进行扩展。 VsenP/N 在1.25V 偏置时仍为1.2V。  

    已将四阶滤波器添加至所有通路。 Tina 同意我的观点...

    现在、C2000将 Vsens 和 IsenS 模拟信号驱动到具有比较器的引脚上、并驱动到 F280049C controlCARD 插座上的引脚上。

    我还需要检查 ads131m08的时钟、以确保其驱动速度足够快、从而获得1kHz 带宽 CC 控制环路。

    我是否错过了任何内容?

    e2e.ti.com/.../TIDA_2D00_010086_5F00_mod2.pdf

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    您好、Shaury、

    您是否会发布 TIDA-010086的参考源代码,我在 DigitalPower 软件开发套件中找不到该项目 

    Tony

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    电子邮件:lucas.oldfield@gmail.com 请:) TA

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    您好、Shaury、

    请将参考代码发送给我,谢谢!

    tornado2000cn@msn.com

    Tony

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    您好 Lucas、

    控制卡连接器对于所有 C2000都是相同的。 TMS320F28379D 控制卡同时使用 J5和 J6、而 F280049仅使用 J5。 我在 F280049上开发了代码、与 F28379D 相比、该代码的 GPIO 数量更少。

    在路由 ADC 时钟信号和 SPI 迹线时 、缩短迹线长度以避免振幅衰减。 由于 PCB 上未使用存根、我在电路板上观察到了 ADC CLK 2振幅的一些衰减。

    此致、

    Shaury

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    我重新映射了 F28379D 的控制卡连接器引脚、因为它具有双倍的 MHz 和两倍的内核。 足够的时钟速度进行开发。

    作为时钟、我可以使用两个单独的 PWM 模块计时进入单独的 SN74LVC2G1缓冲器。 这应该足以防止信号衰减。  

    对于 PWM 功能的 OCP UCP 硬件跳变、有8个可用的比较器正极连接用于 IoutS[1..8]连接、如果使用 C2000、则 V 和 I 测量值分布在四个 ADC 12位模块之间、 这是足够的测量带宽、并通过 A0在所有 ADC 上输入中点基准。 每个 ADC 具有5个通道。

    我认为我从现在开始就已经足够了、代码共享将会有所帮助、但看起来 powerSUITE 中的其他项目有足够的 DOCO 和示例可供使用;)加油打气。

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    您好 Lucas、

    有关滤波器和带宽的问题:

    反馈路径应将电感器电流纹波噪声衰减至0.01%以下。 否则、当电池电压变化时、您将在平均电流中看到误差。 对于100kHz、12V 输入电压、5V 47uH 电感器的开关频率、您将获得大约600mA 的电感器电流。 要将电流纹波噪声降低到1mA 以下、我们需要>55dB 的衰减。

    ADS131M08具有数字三阶正弦滤波器。 您可以在下面看到、当输出数据速率为32ksps 时、ADS131M08在100kHz 时提供大于60B 的衰减。 因此、您可以在 ADS131M08反馈路径中实现小于0.01%的电流控制精度、而无需任何额外的滤波。

    但是、在取平均值后使用 C2000 12位 ADC 时、不会获得相同的衰减水平。 如果要将其用于电流控制、我们需要在 C2000反馈路径中使用滤波器。

    ADS131M08数据表图:

    同步降压电流交流模型:您可以将功率级近似为 L 和 R 系列电路、其中 L 是降压转换器电感器、R 是接地总阻抗。 我在下面附加了模拟 CC 环路仿真。 您可以在 MATLAB 中实现离散恒定电流 CC 环路、以验证系统带宽。  

    /cfs-file/__key/communityserver-discussions-components-files/234/Sync_5F00_buck_5F00_CC_5F00_control.TSC

    您可以在 SDK 中检查以下路径以了解 controlCARD 引脚映射详细信息:

    C2000Ware_DigitalPower_SDK_3_00_01_00\c2000ware\boards\controlCARDs\TMDSCNCD28377D\R1_A

    如果您有任何疑问、请告诉我。 如果我已经回答了您的所有问题、请点击"Resolved"按钮。

    此致、

    Shaury

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    是的、您还可以在 SDK 中查看数字电源降压转换器示例

    C2000Ware_DigitalPower_SDK\solutions\TIDM_dc_dc_buck

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    非常好。 我只打算使用 C2000比较器进行电流保护、使用 ADS131进行 CC 和 CV 控制。 感谢您的回答。 甜蜜……

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    卢卡斯还不错! 我在上一次答复中看到 sinc3滤波器响应已被删除。 我将在这份答复中再次附上这份答复。

    ADS131M08数据表:图25和26