更新日志

9月发布第一版

10.22更新PCB错误

正文本模块已经经过赛场检验。在赛场的复杂环境上也未出现过问题。

PCB下载链接: https://pan.baidu.com/s/1K-DqtKOR98UoixEDabePvw 提取码：HITW

我们团队的小电脑需求19V,6.5A供电模块以保证正常工作。一开始我们购买了19V/15A成品BUCK模块，但发现该模块在哨兵加速、急停时会导致小电脑重启；在平衡步兵跳跃时会烧小电脑。

经测试，发现寿命较低的TB47S在电机启动时的母线电压仅为21V左右，此时BUCK拓扑中上管开通的时间已经达到90%，降压模块将不能很好地工作。

修电脑时师傅说小电脑的内部供电烧毁，有可能是平衡步兵跳跃落地时产生反电动势导致母线电压升高，而该成品模块抵御输入电压波动能力不强，导致输出电压升，进而烧毁小电脑。

经过考量，我们将小电脑电源的拓扑选择为BUCK-BOOST，能够更好地抵御母线电压的波动。经过综合考量，我们选择MP2980作为我们的小电脑电源控制芯片。其在降压模式下使用谷值电流控制，在升压模式下使用峰值电流控制，以提供快速的负载瞬态响应和平滑的降压-升压模式瞬态，且外置COMP引脚，经过计算、测试的COMP引脚配置可以提供快速的环路响应，降低由于负载突变造成的动态纹波，且其集成软启动、各种保护，这无疑很适合给CPU供电。

但是该版本的电源模块由于没有处理好SW脚以及输出100nF电容的布局，会导致在测试时探头会检测到SW脚耦合过来的噪声。解决方法也很简单，在测试点焊接一个100nF的电容就可。如下左图所示，在SW电平发生跳变时，探头便会探测到噪声。下右图是焊接的100nF+4.7uF滤波电容用于滤除噪声。

静态纹波测试1.jpg 小电脑电源.jpg

各种计算过程不做赘述，下面列出其性能指标。

0.尺寸

长：6.4cm，宽6.2cm

1.静态纹波46mV（6A输出）

测试条件：

电子负载设置：恒流模式6A

探头设置：同轴电缆、AC耦合、带宽20MHz

静态纹波2.jpg

2.动态纹波测试

测试条件：

电子负载设置：低位值1A，高位值6A，变化斜率100mA/us

探头设置：同轴电缆、AC耦合、带宽20MHz

动态纹波峰峰值2V左右，小于小电脑3.8V的耐受值。该测试属于一种比较极端的情况，实际上不太可能出现。

动态纹波.jpg

3.栅极波形

上升时间47ns

下降时间17.5ns

栅极波形.jpg

4.死区时间

死区时间40ns左右

死区时间.jpg

5.温度测试

测试条件：6A放电，持续30min

仅在MOS与电感上放置了散热片，纯被动散热。

效率96%

温度测试.jpg

6. 重要元器件选型

电感：XAL1010-103或MPL-AY1050-100，RMB约15/个

MOS:AGM404A RMB 0.8/个

控制芯片：MP2980 RMB约30/个

白嫖方式： https://www.monolithicpower.cn/cn/support/mps-cn-university.html 可以申请免费样品（芯片和电感都可以申请）。

其余原件加起来不超过5RMB

总计53.2元左右，算上打板费总成本约65元。

7.注意事项

① 使用锡膏+加热焊台焊接，焊接温度选择200℃。手册上芯片推荐焊接温度是260℃，实测用风枪350℃短时间焊接也不会坏，但长时间吹会损坏。

②芯片的VCC和AVDD用于给内部逻辑电路供电，不应接外部负载。

③通过调节采样电阻的大小来设置限制电流，实测该模块将采样电阻改至5mΩ后可以带动两台小电脑。