PDF《电路笔记》

全隔离式锂离子电池监控和保护系统(CN0235) VIN1 VIN0 CB1 10k? 10k? 34? 34? 0.

1?F CB6 10k? 10k? 10k? VIN5 VIN6 VIN6 VIN5 VIN4 VIN3 VIN2 VIN1 VIN0 0.1?F MASTER PDhi CShi SCLKhi SDOhi CNVSThi SDIhi ALERThi PDhi CShi SCLKhi SDOhi CNVSThi SDIhi ALERThi PD CS SCLK SDI CNVST SDOlo ALERTlo 1?F 0.1?F VIN1 VIN0 CB1 V SS ALERT CNVST PD SDO SCLK SDI CS DRIVE C REF V REF SDOlo ALERTlo AD7280A AD7280A AD8280 10k? 1k? 1k? 0.1?F 10k? FERRITE FERRITE FERRITE 10k? 10k? 34? 34? 0.1?F 10k? 0.1?F 10?F 22pF 22pF 22pF 22pF 22pF 22pF 22pF 0.1?F 10?F VDD0 VDD0 VDD0 VSS0 VDD1 V DD V DD VDD1 VSS0 V SS VIN12 1k? CB6 10k? 10k? 10k? VIN5 VIN6 0.1?F 0.1?F VTOPx TOP BOT TESTI VBOTx AIOUTOV AIOUTUV AIOUTOT ENBI VIN11 VIN7 VIN6 VIN5 VIN1 VIN0 VIN12 VIN11 VIN10 VIN9 VIN8 VIN7 VIN6 10k? AVOUTOV AVOUTUV ENBI TESTI AD8280 10k? TESTO VTOPx BOT TOP AIINOV AIINUV AIINOT ENBO VBOTx 10k? 22pF 22pF 22pF 22pF 22pF ADuM1401 VDD1 GND1 VIA VIB VIC VOD VDD2 VDD1 VDD2 GND2 GND1 GND2 VDD1 VISO GND1 GNDISO VOA VOB VOC VID VIA VIB VIC VID VOA VOB VOC VOD VOA VOB VOC VOD VIA VIB VIC VID ADuM1400 ADuM5404 +5V +3.3V +3.3V VIN6 VIN5 VIN4 VIN3 VIN2 VIN1 VIN0 VIN6 VIN5 VIN4 VIN3 VIN2 VIN1 VIN0 10135-001 图1. 锂离子电池监控和保护系统原理示意图 电路笔记 CN-0235 Circuit from the Lab?实验室电路是经过测试的电路设 计,用于解决常见的设计挑战,方便设计人员轻松快 捷地实现系统集成.有关更多信息和技术支持,请访 问:www.analog.com/zh/CN0235. 连接/参考器件 AD7280A 锂离子电池监控系统 AD8280 锂离子电池安全监控器 ADuM5404 集成DC/DC转换器的四通道隔离器 ADuM1400 四通道数字隔离器 Rev.0 Circuits from the Lab? circuits from Analog Devices have been designed and built by Analog Devices engineers. Standard engineering practices have been employed in the design and construction of each circuit, and their function and performance have been tested and verified in a lab environment at room temperature. However, you are solely responsible for testing the circuit and determining its suitability and applicability for your use and application. Accordingly, in no event shall Analog Devices be liable for direct, indirect, special, incidental, consequential or punitive damages due to any cause whatsoever connected to the use of any Circuits from the Lab circuits. (Continued on last page) One Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A. Tel: 781.329.4700 www.analog.com/zh Fax: 781.461.3113 ?2012 Analog Devices, Inc. All rights reserved. 评估和设计支持 电路评估板 CN-0235电路评估板(EVAL-CN0235-SDPZ) 系统演示平台(EVAL-SDP-CB1Z) 设计和集成文件 原理图、布局文件、物料清单 电路功能与优势 锂离子(Li-Ion)电池组包含大量的电池单元,必须正确监控 才能提高电池效率,延长电池寿命并确保安全性.图1所 示电路中的6通道AD7280A器件充当主监控器,向系统演 示平台(SDP-B)评估板提供精确的电压测量数据,而6通道 AD8280器件充当副监控器和保护系统.两个器件均采用8 V CN-0235 电路笔记 Rev.

0 | Page

2 of

6 至30 V的单电源宽工作电压范围,工作温度范围为C40°C至+105°C工业温度范围. AD7280A内置一个±3 ppm基准电压源,提供±1.6 mV的电池 电压测量精度.ADC分辨率为12位,转换48个单元只需7 μs 时间. AD7280A具有电池平衡接口输出,用来控制外部FET晶体 管,允许各电池放电,并强行使堆叠中的所有电池单元具 有相同电压. AD8280独立于主监控器工作,并提供报警功能,可指示超 容差条件.该器件内置自用基准电压源和LDO,二者均完 全采用电池组供电.基准电压源与外部电阻分压器一起, 用来设置过压/欠压的跳变点.每个电池通道都含有可编程 去毛刺(D/G)电路,以免瞬时输入电平引发报警. AD7280A和AD8280位于电池管理系统(BMS)的高压端,具 有一个菊花链接口,最多能将8个AD7280A和8个AD8280堆 叠在一起,以监控48个锂离子电池单元的电压.堆叠中的 相邻AD7280A和AD8280可以直接通信,向上向下传递数 据,而无需隔离. 堆叠底部的主器件使用SPI接口和GPIO与SDP-B评估板通 信,只有在这个地方才需要高压电流隔离,以便保护SDP-B 板的低压端.数字隔离器ADuM