- 设置 UCC28C43-Q1 的加热频率:当 R1 > 5K 时,若频率为 1kHz,可任取 R1 = 20K。则 C1 = 0.1µF。
方程式 2.
- 配置 UCC28C43-Q1 的 EA。根据 UCC28C43-Q1 中的内部 EA 结构,它属于有 2.5V 偏置的标准反向放大器,我们可以将 UCC28C43-Q1 EA 配置为最简单的 1 倍反向放大器(R9 和 R8),因为非反相输入端口上存在 2.5V 偏置基准电压,因此最终计算公式可更改为:
方程式 3.
- 任取 R8 = R9 = 10K
方程式 4.
- 估算加热占空比。
方程式 5.
Here:
- VSAW = 1.72V
- VREF 表示 UCC28C43-Q1 中的电压基准,这个值为 2.5V
- 1.4V 表示 UCC28C43-Q1 EA 单元中 2 个二极管的正向电压
- 1/3 是 UCC28C43-Q1 EA 单元中电阻分压器 R/(2R+R) 的系数
根据方程式 5,当 VFB_UC2843L 增加时,占空比相应降低,或者当温度升高时,占空比相应降低。
- 设置 ISOTMP35-Q1 的加热和停止加热阈值
- 加热阈值:< -30℃,ISOTMP35-Q1 的输出电压 = 200mV
- 停止加热阈值:> -15℃,ISOTMP35-Q1 的模拟输出电压 = 350mV
- 根据占空比公式设置 OPA333-Q1 或 R3、R4 的放大系数。
方程式 6.
Here:
- VSAW = 1.72V
- 任取 R6 = R2 = 1K
- VREF 表示 UCC28C43-Q1 中的电压基准,这个值为 2.5V
- 1.4V 表示 UCC28C43-Q1 EA 单元中 2 个二极管的正向电压
- 1/3 是 UCC28C43-Q1 EA 单元中电阻分压器 R/(2R+R) 的系数
方程式 7.
当占空比为 1、0 时,VFB_UC2843L 分别为 1.02V 和 3.6V
- 对于停止加热,阈值为 -15℃ 或 350mV,OPA333-Q1 的放大比率为:停止加热意味着占空比为 0,因此 VFB 至少需要大于 3.6V(根据方程式 2)或 3.6V/0.35V = 10.3,这意味着如果该比率大于 10,可能触发停止加热阈值。
- 对于开始发热,阈值为 -30℃ 或 200mV,OPA333-Q1 的放大比率为:开始加热意味着占空比大于 0,VFB 需要小于 3.6V(根据方程式 2),3.6V/0.2V = 18,这意味着如果该比率小于 18,可能触发开始启动加热阈值。
如果同时考虑停止和开始加热放大比率数据,可以为此设计选择 10,但根据方程式 2,停止阈值可能略高于预期,可任取 R3 = 9K,因此 R4 = 1K。
Here:
- 使用信号 Lo-T 转 Hi-T 源来仿真 ISOTMP35-Q1 的模拟输出。
- IO_PTC 表示流入 PTC 的电流或加热电流。
- PTC_PWM 表示向 PTC_MOSFET 或 Q2 发送的 PWM 驱动信号。
说明:
- 对于此设计中的 R 和 C 元件,元件需要满足汽车领域的 AEQ 等级。
- 对于48V EV 系统,请使用降压 LMR38010FSQDDARQ1,其最大输入电压高达 80V,可为 UCC28C43-Q1 提供固定 12V 电源轨,LDO TPS71550QDCKRM3Q1 可为 OPA333-Q1 和 ISOTMP45-Q1 提供固定 5V 电源轨(来自降压的 12V 电源轨)
- 对于12V EV 系统,由于输入范围可以为 9V 至 16V,因此需要降压/升压转换器来生成 12V 电压,TPS55160QPWPRQ1 可满足目标应用要求,LDO TPS71550QDCKRM3Q1 可直接从 12V 总线提供固定 5V 电压。
- 如果设计人员需要上电或断电、温度磁滞、PTC SCP 或开路检测等更多功能,请参阅仿真原理图中的注释说明。
仿真波形:-35℃ - -20℃ 或 150mV - 300mV,开始加热到继续加热
仿真波形:-35℃ - -12℃ 或 150mV - 380mV,继续加热到停止加热
仿真波形:-35℃ - -12℃ 或 150mV - 300mV,加热到 PTC SCP