项目概述
基于英飞凌 TLE9954EQW40(集成三相栅极驱动与 MCU 的电机控制 SoC)的 150 W 汽车电子水泵三相驱动板。目标是一块能驱动 BLDC 水泵、支持单电阻电流采样、可通过 SWD / Trace 调试的完整功率级,后续用于台架联调。
设计来源与做法
拓扑与器件选型参考原厂 EVB(应用笔记 + 参考原理图),未做功能裁剪;
由人工与 AI 协作,在 KiCad 10 中完成原理图转绘,并按功能拆成 5 页,便于对照原厂文档阅读;
位号按功能命名(
RGH/RGL栅极电阻、Rshunt采样电阻、CHB半桥高侧网络等),方便逐点核对;已完成 ERC 自查:0 error,83 warning,warning 全部为
lib_symbol_mismatch(自绘符号与来源库的版本差异),不涉及电气连接。
页面结构
页 | 文件 | 内容 |
|---|---|---|
P1 | Page_1.kicad_sch | 电源输入滤波 + 反接保护 + MCU 供电去耦 |
P2 | Page_2.kicad_sch | 主控 TLE9954 + 电荷泵 + 监控与通信 + 调试接口 |
P3 | Page_3.kicad_sch | 驱动 U 相 + 温度检测 |
P4 | Page_4.kicad_sch | 驱动 V 相 + 单电阻采样 |
P5 | Page_5.kicad_sch | 驱动 W 相 |
根图 TLE995x_150W_Pump_Full.kicad_sch 为分页索引页,通过 5 个 sheet 符号挂接上述页面。
主要器件
主控:TLE9954EQW40(PG-TSDSO-32)
功率级:IAUCN04S7N012 ×6(PG-TDSON-8,三相半桥)
电流采样:10 mΩ / 2512 ×2,配 4.7 Ω + 10 pF / 1 nF 滤波
电荷泵:4.7 µH(Bourns SRP1265CC 系列)+ 470 nF,BAV99S 钳位
输入与保护:220 µF/35V ×3、10 µF ×5、反接保护 MOSFET(BC817K-40 驱动)、BAS3010B-03W
接口:SIG 10pin、SWD 10pin、TRACEBOX 12pin
希望重点帮忙 review 的地方
三相栅极驱动:
RGH/RGL取 0 Ω、栅源 100 kΩ 下拉,CGSH/CGSL、CHSB/CLSB以 DNP 预留 —— 这样留白是否合理,还是应按开关损耗直接选定阻容值?半桥高侧网络:
CHB100 nF(自举/去耦)与CVDDP100 nF ×2 + 1 µF 的取值和位置是否够;单电阻采样:10 mΩ 分流 + 4.7 Ω、10 pF/1 nF 的 RC 与芯片内部增益、采样窗口是否匹配,布线时需要注意什么;
电荷泵:4.7 µH / 470 nF 与 BAV99S 钳位在 150 W、宽占空比范围内是否足够;
保护与热:反接保护路径、续流器件选型、功率回路铜箔与散热路径的预留;
位号命名与分页方式是否符合常规阅读习惯(AI 转绘,命名偏功能性)。
已知问题
ERC 的 83 条 warning 均为符号库版本差异,计划在 Layout 前统一符号库后清零;
部分器件(如自绘符号对应的 MOSFET、电感)封装来自自定义库,打样前需与厂家封装图逐脚核对;
尚未做电源完整性、环路稳定性仿真。
后续计划
按 review 意见修订原理图并冻结版本;
PCB Layout(建议 4 层,功率区独立铜箔,采样走线开尔文连接);
打样 + 台架联调(先低压、限流上电,再逐级升压)。
附件说明
文件 | 内容 |
|---|---|
| KiCad 10 工程:1 个 |
| 生产 BOM,101 个器件 / 35 行 |
5 页原理图 PDF | 静态阅读版,便于不开 KiCad 时查看 |
| KiCad ERC 原始报告 |
