E-10000: краткий обзор конструктивных особенностей

[Mr.Spock]

Автомобильный блок питания для компьютера E-10000
Краткий обзор конструктивных особенностей E-10000

Конструктивно блок состоит из 2-х многослойных печатных плат: силовой платы с микроконтроллером и платы PWM контроллеров и схемы защиты. Размеры блока 120мм х 40мм х 25мм.



Блок имеет 4 независимых канала: 12В, 5В, 3.3В и -12В, защиту по напряжениям, все каналы имеют защиту от короткого замыкания. На входе присутствует LC фильтр. Также установлен предохранитель на 15А (на фотографиях он снят).



1. Канал 12В

12В канал выполнен на базе высокоэффективного, синхронного, 4-х ключевого Buck-Boost контроллера компании Linear Technology - LTC3780. Кратко о его параметрах (переводить не буду: кому интересно и так поймет, а кто не в теме, для тех можно сказать, что это очень хорошо):

Single Inductor Architecture Allows VIN Above,
Below or Equal to VOUT
■ Wide VIN Range: 4V to 36V Operation
■ Synchronous Rectification: Up to 98% Efficiency
■ Current Mode Control
■ ±1% Output Voltage Accuracy: 0.8V < VOUT < 30V
■ Phase-Lockable Fixed Frequency: 200kHz to 400kHz
■ Power Good Output Voltage Monitor
■ Internal LDO for MOSFET Supply
■ Quad N-Channel MOSFET Synchronous Drive
■ VOUT Disconnected from VIN During Shutdown
■ Adjustable Soft-Start Current Ramping
■ Foldback Output Current Limiting
■ Selectable Low Current Modes
■ Output Overvoltage Protection
■ Available in 24-Lead SSOP and Exposed Pad
(5mm &#215; 5mm) 32-Lead QFN Packages

Видимо, применена типовая схема включения.



В качестве ключей использованы транзисторы SUD50N03-06AP компании Vishay Siliconix.

Параметры:

VDS (V) 30
rDS(on) (Ом) 0.0057 @ VGS = 10 V ID (A) 90
rDS(on) (Ом) 0.0078 @ VGS = 4.5 V ID (A) 77

В общем, по комплектующим очень даже неплохо.



2. Каналы 5В и 3,3В

Эти каналы выполнены на базе синхронных PWM контроллеров компании International Rectifier - IRU3037.

Краткие характеристики:

Synchronous Controller in 8-Pin Package
Operating with single 5V or 12V supply voltage
Internal 200KHz Oscillator
(400KHz for IRU3037A)
Soft-Start Function
Fixed Frequency Voltage Mode
500mA Peak Output Drive Capability
Protects the output when control FET is shorted
SOIC 8-Lead also available LEAD-FREE

Опять же, применена типовая схема включения. В качестве ключей использованы уже знакомые нам транзисторы SUD50N03-06AP компании Vishay Siliconix. Что интересно: в блоке питания нет отдельного стабилизатора 5VSB - используется дополнительный ключ, опять же реализованный на SUD50N03-06AP. В SB режиме работает только канал 5В, остальные каналы выключены, дополнительный ключ закрыт. При включении компьютера микроконтроллер, управляющий блоком питания, включает остальные каналы и дополнительный ключ, через который напряжение с канала 5В подается на выход блока питания. Тк сопротивление ключа в открытом состоянии очень маленькое (см. основные параметры SUD50N03-06AP), то падение напряжения на нем минимально и на уровне выходного напряжения это практически не сказывается.



3. Канал -12В

Канал -12В выполнен на базе распространенной микросхемы MC34063. О ней даже и писать то нечего, настолько она распространена. Тем не менее, вот кратко о её характеристиках:

• Wide Input Voltage Range&#188;3 V to 40 V
• Precision Internal Reference&#188;2%
• High Output Switch Current&#188;Up to 1.5 A
• Short-Circuit Current Limiting
• Adjustable Output Voltage
• Low Standby Current
• Oscillator Frequency&#188;Up to 100 kHz

И опять применена типовая схема включения.

4. Защита по выходным напряжениям.

В этом узле применена микросхема WT7510 компании ETC. Она является аналогом широко известной микросхемы TPS 3510.

5. Микроконтроллер.

В блоке питания использован микроконтроллер S3F9444 компании Samsung. В общем, сказать нечего: с таким же успехом можно было бы применить любой другой (например, компаний Microchip или Atmel).

Недостатки: в каналах 5В, 3,3В и -12В применены микросхемы с диапазоном рабочих температур 0-70С, что не есть хорошо (с большой долей вероятности никаких проблем при эксплуатации не будет, но неприятный осадок есть).

В целом конструкция очень удачная по всем параметрам: размеры, конструктив, элементная база (не считая версий микросхем на обычный диапазон температур), качество изготовления, заявленные параметры. Повторить такую конструкцию в домашних условиях скорее всего не получится: монтаж достаточно плотный (с этим, в принципе, справиться можно), печатные платы многослойные (а вот это уже, видимо, не забороть ).

2007/08/16
By Mr.Spock

[Chip]

Хороший обзор. Посоветуй что лучше брать М2-АТХ или Е-10000

Еще вот инструкция по подключению.

1. Подключите ATX разьем МB блоку питания DC-DC.
2. Двух жильным кабелем соедините блок
(разьем ЕС1) с Power-SW разьемом на мат. плате (Внимание, обратите на
полярность) В случаи если АСС не будет запускать Ваш комп то переверните разьем(поменяйте полярность)
3.Подайте основное +12v на VIN+(EC4) и землю на GRD (EC3) блока.
4. На АСС (EC2) подайте +12v через выключатель, для имитации замка
зажигания.


Работа DC-DC в режиме watchdog:

Включение.
Когда замок зажигания выключен ( нет +12v на АСС (EC2) ), на блоке горит
красный LED,
вы включаете замок зажиг., после 10 сек.задержки загорится зеленный LED,
и запустится мат. плата.
В случаи если входное напряжение выйдет за пределы +7, +20В, тогда красный светодиод будет моргать и сигналом АСС БП не запустится , и если вы запустите его в ручную то БП выключит запущеный комп через 10 сек.

Как только исчезнет питание с ACC (когда выключили замок зажигания) блок
согласно
положению джамперов задержек даст сигнал на выкл. компьютера и завершения
Windows.

Положение джамперов разьема EC5 на выключение мат. платы -

СС - 10сек
ВВ - 20сек
АА - 30-40 сек

Работа E-10000 без watchdog-а в режиме конвертера-

Если на АСС (EC2) не подавать +12v , блок будет работать в режиме
обыкновенного конвертера.

[Mr.Spock]

Спасибо.
Даже не знаю: я M2-ATX вживую никогда не видел. Мне кажется, что примерно одинаковые они. E10000, может, немного мощнее и меньше по размерам. Зато для M2-ATX есть прошивка (она, вроде бы, такая же, как у M1-ATX) и контроллер на панельке - если вдруг кобзон ему придет, то можно самостоятельно достаточно просто починить. Себе взял E10000, в основном, по мотивам одного проекта (http://pccar.ru/showthread.php?t=2538) - очень порадовал подход, в том числе и к тестированию - проблем с блоком питания там не обнаружилось, отзыв о блоке питания положительный. В целом, привлекли чуть большая мощность и чуть меньшие размеры.

[Chip]

Тоже склоняюсь к Е-10000, есть ли на нем контроль разряда аккумулятора? А исходник на М1-АТХ будет время раскоментирую
можно будет что-то добавитиь или улучшить, например выключение после 2-х часов.

[Mr.Spock]

Тоже склоняюсь к Е-10000, есть ли на нем контроль разряда аккумулятора?

Да, есть.

[CarMonitor.ru]

Кроме того Е10000 гораздо мощнее М2.
P.S. полсе сгоревшей материнки вообще М2 непереношу...

[kolychev]

Вобщем задал вопрос у соседей, но у них что-то сайт второй день не пашет, продублирую тут. Ситуация такая, е10000 некорректно работает при выключении компьютера. Стоит контроль по ACC, выключаю АСС, комп уходит в кибернэйт (происходит это где-то 35 секунд), сразу же после того, как отключается (загорается красный диод на бп), сразу же опять включается, на бп зеленый, комп начинает загружаться, бп работает в режиме инвертора, АСС нет. причем потом хоть сколько включай-выключай АСС, бп как будто его вообще не мониторит. Помогает только выключение-включение +12V. Причем это происходит не всегда, первый раз после свежего подключения постоянных +12 уходит нормально в кибернэйт. Сейчас поставил в винде shutdown вместо кибернэйт, вроде бы перестал включаться, но и shutdown быстрее немного происходит (25 сек). Вобщем может кто чем поможет ?

[profy5]

я уже отвечал......там бп отдельно контроллер отдельно....контроллер управляет тока кнопкой вкл.независимо от состояния бп......и плюс к тому отслеживает состояние *зеленого провода*пс-он*.если в низком состоянии более 15 сек идет повтор на выключение......а что происходит в режиме спячки.....имхо комп не успевает уснуть как идет сигнал на выкл.....в твоем случае на повтор вкл..и алгоритм нарушается....

[kolychev]

Ну у меня тоже подозрения на повторное выключение... А как увеличить интервал ? Другая прошивка ? Где взять, как шить ?

[Chip]

Интервал увеличивается перемычкой. Ставишь на AA и интервал на выкл. 40-50 сек