挖呀挖：发现一粒新能源IC

本次与大家分享的是世健和ADI联合举办的《在ADI电源产品的花园里“挖呀挖”》主题活动的三等奖文章：《挖呀挖：发现一粒新能源IC》及作者获奖感言。

获奖感言

 

挖呀挖：发现一粒新能源IC

★

三

 

 

非常感谢世纪电源网、ADI和世健举办的技术分享活动。感谢网友的支持让我有幸获奖。能源是所有经济和人文活动的社会基础，小电源及控制、取样输出同样是大电源可用的根本。一个靠谱和可靠的功能电路是何其重要。有幸参加这次活动，向大家展示了更多的可能。展示了在线辅助与EDA/专业软件支撑下的设计、仿真技术工作路径。相信这次分享，对业界影响是深远和深刻的。

 

作者：xkw1cn

所在行业：电源

应用领域：新能源与消费类

案例名称：48V PV发电与储能系统在电动车上应用

ADI电源产品：开关稳压器 & MCU、在线辅助选型和仿真工具

ADI电源产品型号：LT8491、MAX15062A 、LTpowerCAD 、ADUC847

 

今天给大家分享的是使用ADI的电源产品进行在线辅助选型及仿真设计工具，以及开关稳压器 & MCU实例应用。

案例资源包括：LT8491、 MAX15062A、 LTpowerCAD 、ADUC847。

 

按照数据表显示，本产品最高80V工作电压，按电动车和房车来讲，太阳都能使其发电，这样岂不是正好？

48V、16A、768W也没有任何问题。

如果以车顶帆板面积3平米，日照量为80%基准，实际发电600W+，每天发电8小时，日电5度。一百公里耗电15度，阳光每天赐予33公里行程。16公里行程的话，那电动车是否基本不用充电了呢？

现在的PV已经高效了很多，基本达到了270W/m2。普通家轿车顶差不多三个多平方。

房车大得多，差不多六个多平方。基本够空调使用，这种情况放在以前是不可想象的事情。

所以PV板，跑腿不够，但是通勤却是足以的。如果允许电动自行车有雨棚。雨棚顶面设计成0.7平方，大约有150W发电量。

某跑腿有一电动自行车；按百公里耗电2度，时速25公里/小时，跑8小时，需要耗电4度。

安装PV板，8小时发电1.2度。那么小哥需要携带2.8度电。折合48V、55AH。

大家看，这是一粒很典型的集成IC。从框图看IC包括了MCU和模拟功率电路。为应对3.3VMCU内核，IC内集成了3.3V。显然基于48V功耗考虑，很有必要外嫁DCDC，也便于后期加MCU。

考虑48V系统，设DCDC实际工作范围：最高51V，最低20V，未来采用ARM0 MCU负载电流150mA。

取DCDC电路：输入DC20～60V，输出3.3V 200mA。

挖到此电路，大家感觉如何？

原理检验先仿真，ADI也有在线仿真，并且工具十分齐全。

作为资深玩家，必须有御用工具；仿真，必须是真的。

LT spice 4.231版本为正版老物件。面对这些常用件，需要自己加库。

我们一起“挖呀挖”，探获宝库一枚！ADI官网有很多辅助设计软件，大家可以前往此链接探索：https://www.analog.com/cn/index.html

貌似数字、模拟、系统、电源等都有，还有开放式软件，让我们来试验一下。

对于电源，LTspice 和 LTpowerCAD 哪个好用？我们来进行一下对比：

果然一个易用，一个深邃，看着想都试试呢。

我们看看LTspice，有XP、7/8，等多个版本。

“深挖” 总有惊喜！ADI官网还有原件选型工具可用。

此处附上选型链接：

https://tools.analog.com/cn/eesi ... amp;performance=Bal

CAD入载成功。

CAD界面首页：

自动设计：

八大块之第一DCDC点开截图：

输入48V转3.3v要求后：

有了解答方案，仿真需要注册。

第二块：System design。

第三块：Simulation——LTspice，原来核还是V4.231。

第四块；打开文件按钮。功能正常，略。

第五块，EE-Sim 貌似再次遇宝。

输入48V参数后，还有浏览器要求。

毫不犹豫的安装好了火狐浏览器，忙了几天做软件更新：

肉眼可见的增加了很多库。

BUCK仿真与实物基本一直为3.3V输出；200mA输出效率大约83%。

ADI不仅有电源芯片运放同样有担当。

仅音响而言，经历LM324、NE5532后，第三代运放皇就是LT1057。

这是一款JFET输入低噪音低失真运放，带宽5M。

相对第二代运放皇的集成自抑制噪音网络，这款运放更高共模反而带来了通透和直率。

 

2000年时，这粒运放价格高达3位数。妥妥的性能价格双皇。当然，打败自己的往往是自己。AD844成了第四代王。

这是第四代王的理由：

这种感觉就是常说的“音源定位”清晰。闭眼辨别人声、乐器声等等演奏发声位置。人耳无法识别声的相位，但多通道干涉却是可感觉的。运放内阻导致的失衡确实是实在的感受。

正在此时发现一组可以做电源的，安全的8052单周期核。

这两天试着用8052做PWM输出，还不错。66kHzPWM控制基本完美。ADI产品精致简约，另人记忆深刻。对于低压DCDC，做案子的核心只有两个：热和寄生参数。转化后的俗话：元间距离放开点，以便散热 vs 元件距离尽可能靠进，以便减少寄生参数。所以，工程师实际上是在工艺可接受范围上，将上面两个限制平衡。

关于电阻电容，大家觉得电源中的它们，是如何发挥属于它们最佳效果的呢？

关于贴片电容，有X7R/X5R/G0...对于不同介质，除了温漂等普遍参数，还有个特别问题：电容承受电压越高，电容衰减越多，甚至可以达到50％。所以，对于贴片电容以，不建议用到额定值或需要计入高压状态下的实际容量。

附上电压与各种介质的额定容量关系曲线，供使用参考。

交流皆如此：

尤其选用低压大容量电容，必须看清楚材质、型号。80％衰减可能迭出安全稳定工作区域。

在此提个问题：对于贴牌电容，为什么会产生如此效应？大家可以提出自己的看法。贴片电容，极间绝缘介质仅1微米左右，分子个数变得有限。不知道大家是否有所想法呢？

本次分享就到这里了，有想法的各位同行们可以交流一下呀。