Esta nota de aplicación proporciona instrucciones paso a paso para calibrar los parámetros PMBus™, IOUT_CAL_GAIN e IOUT_CAL_OFFSET, utilizados por las fuentes de alimentación digitales InTune™ MAX15301 y MAX15303 para informar la corriente de salida.
Siempre se requieren mediciones precisas de la corriente de carga para diseños mejores y más eficientes. Este documento describe cómo resintonizar los parámetros IOUT_CAL_GAIN e IOUT_CAL_OFFSET de los circuitos integrados de alimentación digital de InTune. Esto es necesario para que las mediciones sean lo más precisas posible.
prólogo
Una ventaja clave de las soluciones de energía digital es la capacidad de leer la corriente de carga real en tiempo real a través del bus de administración de energía (PMBus). La corriente de carga se puede medir si se conoce la impedancia del elemento de detección de corriente. La precisión de la medición actual es una función de muchos parámetros, incluidos los parásitos de la placa, las tolerancias de los componentes de medición y las ganancias y compensaciones internas de IC. Si no se tienen en cuenta las variaciones de estos parámetros, la corriente de carga medida no será tan precisa como se esperaba. Afortunadamente, la especificación PMBus proporciona dos coeficientes de calibración, IOUT_CAL_GAIN e IOUT_CAL_OFFSET (denominados colectivamente como el valor IOUT_CAL), para permitir que el usuario calibre los parámetros que afectan la precisión de la medición actual. Todos los circuitos integrados de InTune se envían con valores predeterminados para estos coeficientes. Estos valores deben calibrarse para obtener mediciones precisas de la corriente de salida.
Cuando se requiere calibración
El valor IOUT_CAL del IC debe calibrarse durante la construcción inicial de la placa y siempre que se cambie el circuito de detección de corriente. Los kits de evaluación de potencia digital (EV) de Maxim Integrated se envían con un valor IOUT_CAL especialmente calibrado para cada inductor del kit EV. Esto permite a los usuarios experimentar mediciones de corriente precisas desde el primer momento. Nuestros kits EV están diseñados para que los usuarios puedan modificar fácilmente el kit para adaptarlo a sus requisitos operativos específicos. Sin embargo, después de realizar cambios en el inductor de salida, el componente del filtro de medición de corriente o el IC de alimentación digital, el usuario deberá volver a calibrar el valor de IOUT_CAL para asegurarse de que el diseño informe correctamente las mediciones de corriente de carga precisas. Por ejemplo, si el inductor de salida se reemplaza con otro inductor del mismo número de pieza, no siempre es necesario volver a calibrar. El cambio exacto en la precisión es una función del cambio real de inductancia o resistencia del nuevo inductor. Sin embargo, siempre que el inductor de salida se reemplace con otro inductor de un número de pieza diferente, se requiere una recalibración para garantizar mediciones precisas de la corriente de salida.
En esta nota de aplicación, Maxim proporciona un procedimiento fácil de seguir para calibrar nuevos valores IOUT_CAL_GAIN y IOUT_CAL_OFFSET optimizados para un diseño modificado.
Equipo recomendado
- Kit para vehículos eléctricos Maxim InTune
- Kit de interfaz de USB a PMBus MAXPOWERTOOL002# de Maxim
- Fuente de alimentación de laboratorio de 5 V a 12 V CC capaz de suministrar la corriente requerida para el kit EV
- Amperímetro
- carga (electrónica o resistiva)
- PC con sistema operativo Windows® y puerto USB disponible
- Interfaz gráfica de usuario (GUI) de PowerTool instalada en su computadora. Para obtener un enlace a la última versión de la GUI, visite la carpeta de herramientas del kit EV.
prevención
- Antes de conectar y encender la fuente de alimentación, asegúrese de que la fuente de alimentación del laboratorio esté configurada en un voltaje dentro de los límites máximos absolutos del kit InTune EV.
- No encienda la fuente de alimentación hasta que se hayan realizado todas las conexiones eléctricas.
- No exceda la clasificación actual de los cables de prueba utilizados para conectar VIN y VOUT.
- No exceda la capacidad actual del amperímetro.
configuración
Para obtener instrucciones detalladas sobre cómo configurar el kit EV, consulte la hoja de datos del kit InTune EV. Este procedimiento de calibración actual requiere una medición precisa de la corriente de carga. Esto se puede hacer usando uno de los tres métodos:
- Si usa una carga electrónica que tiene un valor actual, puede usar el valor actual de la carga. Tenga en cuenta que la mayoría de los laboratorios no utilizan cargas electrónicas con lecturas de tensión y corriente calibradas. Asegúrese de que la carga electrónica esté correctamente calibrada.
- Cuando se usa una resistencia de carga discreta, la corriente de carga se puede calcular midiendo el voltaje a través de la resistencia y dividiéndola por el valor de la resistencia. Los valores de resistencia estándar utilizados para estas corrientes de carga no son muy precisos y pueden tener grandes coeficientes de temperatura que afectan aún más la precisión de la medición de corriente.
- Utilice otro amperímetro calibrado. Esta es la técnica recomendada y proporciona las lecturas más precisas, lo que da como resultado las mediciones de corriente de carga más precisas realizadas por InTune IC.
La figura 1 muestra una configuración de medición típica con un amperímetro.
Configuración de los valores IOUT_CAL_GAIN e IOUT_CAL_OFFSET durante la fabricación
La situación ideal en un entorno de producción es establecer valores comunes de IOUT_CAL_GAIN y IOUT_CAL_OFFSET para cada fuente de alimentación. Esto se puede lograr mediante la caracterización del inductor en 10 o 20 tableros de potencia separados y usando los valores promedio de IOUT_CAL_GAIN y IOUT_CAL_OFFSET en la construcción de producción. La ventaja de utilizar el valor IOUT_CAL promediado es que el tiempo de prueba de fabricación es más rápido. La desventaja es que la precisión de la medición de corriente se ve degradada por las variaciones de DCR entre los inductores.