DCDC
關注創建者：王靖雯 創建時間：2015-07-01
DCDC的視頻教程
基于Workbench與Hypermesh以及Abaqus的結構振動以及強度仿真分析
課程背景： 新能源技術變革，全球新能源汽車產業劇增，BDU（Battery Dissconnect Unite）電池斷路單元以及DCDC電壓轉換單元均是是新能源汽車的核心零部件，為了加速產品迭代以及升級改造，需要借助仿真手段依據國標要求進行相關模擬，傳統測試方法時間周期長，花費昂貴，CAE技術成為了不二的選擇！ 課程大綱： 北鯤老師新的系列課程來啦！
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DCDC的實例教程
下面介紹如何選擇DCDC BUCK降壓電源的功率電感。
后臺回復：BUCK仿真文件 可以得到仿真源文件
在選擇電感之前，我們首先要知道BUCK電路的基本原理，以及電感的基本參數，一定要先看完之前的文章再回過頭來看這篇文章：
《DCDC BUCK降壓電路詳細原理》
了解完BUCK基本原理以及電感的4大參數，我們就可以回過頭來分析電感選型的過程了。
選型的分析是根據下面的公式，公式的推導過程非常簡單，
a是電流紋波系數，或者紋波率。
上面的公式稍微變形就可以得到下面的公式
舉個“栗子”：
假定BUCK的輸入是10V輸出是5V，負載是2A的電流需求，開關頻率在2Khz，那么求電感值及其Isat參數。
電感值
負載電路是2A，紋波系數a按30%來看則，I=2*0.3=0.6A
電感值通常要留一定余量比如20%-30%，我們暫取20%，則電感選取2.4mH，實際比較接近的電感值為4.7mH。
為了理解電感值對電流紋波的影響，我們分別對比下2.2mH和4.7mH時電流紋波的大小,見下圖。
圖中紅色為輸出電壓，綠色為輸出電流（1mV=1mA），可以看到在電感選取為2.2mH時,紋波電流峰峰值大約為0.28*2=0.56A，接近Iout*30%=0.6A；而增加電感到4.7uH時電流紋波就小很多，大約為0.13*2=0.26A,只有大約13%。
飽和電流
流過電感的峰值電流
Isat要大于2.3A，一般建議Isat要比Imax高大約20%-30%，通常我們對于Isat更敏感，實際選擇的Isat要大于2.3*1.25=2.86A。
展開 概述
車載 DCDC 電源模塊可以將商用車 24V 的系統電源轉成 12V，為車載 12V 系統的用電設備供電，滿足日益多元化的客戶需求。該電源模塊具有體積小、功率密度高、效率高等優點，并且具有輸入欠壓、輸出限流、輸出短路、過溫保護等多種保護功能。
產品特性
寬輸入電壓范圍，滿足 24V 系統的電壓范圍
高轉換效率，典型的轉換效率達 93%
低輸出紋波
過流及短路保護功能
應用范圍
產品可應用于 24V 系統的各類型商用車、工程機械車輛，并且滿足 24V 系統的 Load Dump、Jump Start 等試驗標準。能夠為 24V 系統車輛的駕駛人員和乘客提供高效率、高品質的 12V 電源，以便為大量的 12V 系統用電設備供電，提高車輛使用者的駕駛樂趣和舒適度。
產品主要技術參數
輸入電壓范圍：18~32V
輸出電壓及精度：13.5V±1%
最大輸出功率：270W
輸出紋波：小于 100mV
EMC 滿足 CISPR 25 5 級要求
展開 比如說，在給一些重要的單元——例如將來的核心執行器（剎車和轉向），配置單獨的12V電源系統，形成2個電池和2個DCDC轉換器和配電線路的設計。
▲圖7.這套電壓配電的架構該如何動？
▲圖8.面向未來的分解，雙12V架構
當然這么折騰，可能并不一定合乎情理，從集中式的角度來看，直接分兩種雙DCDC單電池+雙電池和單DC-DC不同的模式。
▲圖9.如果再節約一下，要么雙DCDC、要么雙電池
當然我們再腦洞大一些，就是在高度集成化的基礎上，直接再配置一套獨立的計算電源路徑，給計算平臺高壓的供電路徑，把DCDC模塊給做到類似PI所設想的那樣，這可能是一條更為直接的辦法。
我之前聽到的，有一個很有趣的例子是用一大一小兩塊高壓電池，徹底取代原有的12V電池實現在供電體系上面的永不斷電的概念，其實就是準備有兩路高壓的配置輸入，使得低壓永遠不缺，這樣高壓DCDC模塊分布式來做，也是一條路。
小結：我個人理解，所有的超算平臺是就近配置高算力匹配的電源架構的，我想如果把高壓直接給將來的超算平臺做類似的DCDC（400/800 -48/12V）供電設計可能是更合理的。
12V給供，可能從整體來看并不合理，因為路徑太長。
展開 我們在前幾年經歷的整合，主要包括電氣化的動力架構主要包括車載充電器（OBC）、高電壓DC/DC（HV DCDC）、逆變器（ACDC）和配電單元（PDU）等動力系統終端器件。由于這些部件比較多，在平臺開發的考慮中，可以在機械、控制或動力系統級別應用整合。目前已經很清楚的做法，一種是模塊化集成：
3+3+3：驅動系統（電機、逆變器、減速器三合一驅動）+電池系統（電池+OBC+DCDC集成），熱管理集成（PTC、壓縮機和管路、閥），這個我們已經比較熟悉了，這已經成為了一個常規的做法。
往上面更多的集成，如下圖通用汽車在Ultium平臺“8合1”的高集成電驅單元，這里包括了電機、逆變器和減速器，整車控制器、集成PDU、OBC和兩個DCDC 。
圖2 通用汽車“8合1”的高集成電驅單元
我們可以看到，隨著競爭的日趨激烈，想要在規模上達到一定的高度，車企就需要在原有的模塊化基礎上做深入的簡化，把這些部件進行集成化形成一個整體部件，這樣可以帶來很多的好處：
優化三電和電動汽車架構的特性和效率，可以通過減少需要總裝的零件數量，提高總裝的可制造性；
通過結構系統，可以減少高壓連接的線束，合并結構并減少支架，達到整體減重的目的，最重要的是降低整車層面管理的復雜度
面向未來考慮，把每個部件進行標準化和模塊化，這樣在集成過程中，盡可能復用
優化成本，整合的過程，使得成本上有很大的空間
這里我們看到兩個方向，一個是從芯片和電路方向方面的不同集成化階段，如之前所說的，從不同電氣、結構和
控制的層級來看，集成化有不同的階段，我們以車載充電機和
DCDC這個集成為例，這兩個部件是完全獨立的。
展開 本材料詳細的介紹了充電系統技術原理及解析，包含充電樁，DCDC、車載充電機，是難得的充電技術方面的材料，全文100頁，篇幅過大，只展示了30頁，請關注公眾號獲取材料學習，已上傳公眾號知識星球，加入知識星球解鎖更多新能源技術資源。
DCDC的最新內容
電源方面，U1T32A芯片支持單電源供電，供電范圍為3.0V至4.3V，集成了LDO和DCDC，保證電源輸出的穩定性和可靠性；此外，芯片還支持多種低功耗模式，擁有豐富的定時器功能、強大的SAR-ADC功能和豐富的外設接口，滿足用戶對于各種功能和性能的需求。
在音頻品質方面，芯片支持高保真差分或單端麥克風輸入，內置可調增益放大器，提供獨立的I2S接口，便于連接高品質音頻編解碼器。
低功耗
- 接收模式：2.5mA@1Mbps（DCDC）
- 發射模式：5.06 mA@0dBm（DCDC）
- 待機模式：0.28uA
- 待機模式（SRAM保留）：1.88uA（支持GPIO / XTL / RCL喚醒）
- 深度睡眠模式：3.37uA（All Logic Retention，GPIO、XTL、RCL可喚醒）
6.
[圖片]
電池管理單元
? Single power supply voltage: 1.71V ~ 3.6V
? 3.4mA peak current in RX
? 4.2mA peak current in TX (0dBm)
? 1.2uA in sleep mode (with 16K RAM retention, 32KHz RC)
? Integrated DCDC
此外，當 DCDC 轉換器的輸出電流增加時，電感處的電流也會增加。電感處直流電流的進一步增加將導致（部分）磁飽和，并導致電感值降低。
3D EM 和 Circuit 協同仿真
協同仿真的第一步是將 PCB 的 3D 模型導入 CST MWS。元件連接使用離散端口進行建模。每個離散端口都被激發，S 參數結果在 3D 仿真后可用。圖 1 顯示了 PCB 模型和離散端口。
金螞蟻國創除上述新能源汽車超級充電測試方案之外，在整個新能源汽車研發生產過程都有成熟的測試設備與解決方案，包括HIL測試、OBC/DCDC測試、電池包測試、電性能測試、電機控制測試、整車網絡測試等等，我們始終秉持“用一流供應鏈，成就一流客戶”的宗旨，不斷引進先進的技術和管理經驗，提高產品質量和工藝水平，堅持以專業技術團隊服務客戶，目前已經與理想、特斯拉、長城、紅旗等國內外企業保持長期良好合作。
book_id=DCDC5B0C33675FFD13C5DFC244EC2758
http://touch.m.dangdang.com/book_detail.php?book_id=0AD8FF657CCDCF50963E46DE34096814
http://touch.m.dangdang.com/book_detail.php?
編輯
特斯拉新款車載充電機model3modely obc dcdc pdu
專營新能源汽車驅動電機、電機控制器PEB、車載充電機OBC、DCDC減速器逆變器、電池包總成三電高壓件，具有一手貨源優勢。
下面我們來舉個栗子，以DCDC電源為例：
導入PCB，對我們需要的電路部分進行保留，不需要的刪除，建立好變壓器，mosfet和離散端口，如圖。
這時候我不知道變壓器與PCB之間，mosfet和PCB之間，PCB各層和銅皮之間是否出現短路或者開路。這個沒法檢查，除非一個一個去量gap。
