ZHCUC14 May   2024

 

  1.   1
  2.   说明
  3.   资源
  4.   特性
  5.   应用
  6.   6
  7. 1系统说明
    1. 1.1 主要系统规格
  8. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 主要米6体育平台手机版_好二三四
      1. 2.2.1 TLV9002-Q1
      2. 2.2.2 TLV9034-Q1
      3. 2.2.3 TPS7B69-Q1
      4. 2.2.4 SN74HCS08-Q1
      5. 2.2.5 SN74HCS86-Q1
    3. 2.3 系统设计原理
      1. 2.3.1 TIDA-0020069 操作
        1. 2.3.1.1 恒流源
          1. 2.3.1.1.1 设计目标
          2. 2.3.1.1.2 设计说明
          3. 2.3.1.1.3 设计说明
          4. 2.3.1.1.4 设计步骤
        2. 2.3.1.2 电流检测
          1. 2.3.1.2.1 设计目标
          2. 2.3.1.2.2 设计说明
          3. 2.3.1.2.3 设计步骤
        3. 2.3.1.3 负载连接和钳位
        4. 2.3.1.4 修改后的窗口比较器
        5. 2.3.1.5 数字逻辑门
      2. 2.3.2 状态指示
        1. 2.3.2.1 正常运行(闭合连接)状态
        2. 2.3.2.2 开路连接状态
        3. 2.3.2.3 电池短路状态
        4. 2.3.2.4 接地短路状态
  9. 3硬件、测试要求和测试结果
    1. 3.1 硬件要求
    2. 3.2 测试设置
    3. 3.3 测试结果
      1. 3.3.1 正常运行(闭合连接)测试结果
      2. 3.3.2 开路连接测试结果
      3. 3.3.3 电池短路测试结果
      4. 3.3.4 接地短路测试结果
      5. 3.3.5 禁用(关断)测试结果
  10. 4设计文件
    1. 4.1 原理图
    2. 4.2 物料清单
    3. 4.3 PCB 布局建议
      1. 4.3.1 布局图
    4. 4.4 Altium 工程
    5. 4.5 Gerber 文件
    6. 4.6 装配图
  11. 5工具与软件
  12. 6文档支持
  13. 7支持资源
  14. 8商标
  15. 9作者简介

TIDA-0020069 操作

图 2-7 功能方框图

图 2-7 所示,TPS7B69-Q1 低压降 (LDO) 稳压器用于将电源电压从 12V 电池电压降至 5V。整个信号链中的所有其他元件(包括 HVIL 信号)通过这个 5V 电压轨供电运行。

TLV9002-Q1 运算放大器用于为 HVIL 信号链生成恒定电流输出。这个输出在图 2-7 中显示为通道 2 的输出。可以通过改变无源器件来配置此恒定电流的值,如节 2.3.1.1中所示。这个恒定电流流过高压连接器内的 HVIL 信号电缆。使用高压连接器和 HVIL 电缆的电阻来计算 HVIL-Send TPHVIL-Return TP 测试点之间的预期压降。

也可以使用禁用输入逻辑 信号来禁用放大器的这个恒定电流输出。禁用后,放大器的输出电流会降低 100 倍。这会产生类似于电池短路故障的故障条件,这时 HVIL-Send TPHVIL-Return TP 之间的压差很小。这个禁用功能可用于省电,以及用于在输出端强制读取错误,直至所有其他系统准备好进行 HVIL 测量。TLV9061-Q1OPA310-Q1 等其他放大器通过一个由逻辑输入控制的额外引脚来提供集成关断功能,也可以使用这些放大器来替代 TLV9002-Q1。

TLV9002-Q1 运算放大器的另一个通道用于电流检测。此通道配置为与负载电阻器串联的分流电阻器上的差分放大器。在正常运行(所有高压连接器均为闭合连接)时,此放大器的输出设置为 1/2 Vs。在开路连接(高压电缆断开连接)期间,流经分流电阻器的电流为零,放大器输出为 0V。在电池短路和接地短路这两种故障条件下,此放大器也会输出较低的电压。这种电流检测可提供反馈和冗余。

HVIL-Send TPHVIL-Return TP 的模拟值可输出到带有集成模数转换器 (ADC) 的微处理器,用于确定 HVIL 状态。但是,此设计通过将这两个模拟值转换为四个二进制值来简化计算工作。TLV9034-Q1 是一款四通道比较器,用于将两个模拟值 HVIL-Send TPHVIL-Return TP 转换为两个 2 位二进制值。节 2.3.1.4中详述的修改后窗口比较器电路将 HVIL-Send TPHVIL-RETURN TP阈值上限阈值下限 进行比较,以便生成 2 位二进制输出。修改后窗口比较器的四个二进制输出分别称为 HVIL-Send Logic-HigherHVIL-Send Logic-LowerHVIL-Return Logic-HigherHVIL-Return Logic-Lower。窗口比较器的电压阈值使用电阻分压器进行设置,并可根据设计要求进行配置。

可以使用表 2-1表 2-2 中的逻辑来确定每个修改后窗口比较器的 2 位二进制输出。

表 2-1 HVIL-Send 二进制输出逻辑
参数 HVIL-SEND LOGIC-LOWER TP HVIL-SEND LOGIC-HIGHER TP
HVIL-Send TP < 阈值下限 0V 0V
阈值下限 < HVIL-Send TP < 阈值上限 5V 0V
HVIL-Send TP > 阈值上限 5V 5V
表 2-2 HVIL-Return 二进制输出逻辑
参数 HVIL-RETURN LOGIC-LOWER TP HVIL-RETURN LOGIC-HIGHER TP
HVIL-Return TP < 阈值下限 0V 0V
阈值下限 < HVIL-Return TP < 阈值上限 5V 0V
HVIL-Return TP > 阈值上限 5V 5V

图 2-8 展示了 HVIL-SendHVIL-Return 相对于四种状态中每一种的阈值上限阈值下限 的预期值。每种状态的 HVIL-SendHVIL-Return 布置都不相同。

TIDA-020069 TIDA-020069 状态逻辑阈值图 2-8 TIDA-020069 状态逻辑阈值

使用 SN74HCS08-Q1 与门和 SN74HCS86-Q1 异或门,根据修改后的窗口比较器的二进制输出(HVIL-Send Logic-HigherHVIL-Send Logic-LowerHVIL-Return Logic-HigherHVIL-Return Logic-Lower)来控制电路板上的 LED 状态指示灯。节 2.3.1.5详细介绍了逻辑树。一次只有一个状态 LED 指示灯亮起,遵循图 2-8