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電路架構分析--BMW i3的采集器

電子設計 ? 來源:電子設計 ? 作者:電子設計 ? 2020-12-26 13:10 ? 次閱讀
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前面有個文章介紹了BMW i3的采集板的工藝,這次接著介紹內部電路與架構,爭取這一篇就介紹完畢。

整個電路的架構拓撲總體來看,MCU放置在了高壓電池側,對外接口為隔離的CAN通信,這種與MODEL S的采樣板架構相似;AFE采用了LTC6802-2,因為這個板子大概六七年前了,使用比較老的型號;同時它又使用了LTC6801作為冗余的監控芯片;另外,MCU的供電是從高壓電池側取電,而不是從低壓12V處取電。

下面簡要介紹幾個主要功能電路。電源電路電源芯片TLE7273如下圖位置,它直接從高壓連接器的電池取電,前面有幾個類似MOS管的器件,具體型號沒查到,應該是防護電路,例如防反、過壓防護等;端口處的濾波電容采用兩個電容串聯的形式,而且擺放成90°角,防止機械應力造成兩個電容同時失效,這種方式在很多廠家的產品上都有見過,例如CATL。

低壓連接器處直接有一路5V輸入,供電給CAN收發器與數字隔離芯片,這種輸入5V的方式并不多見。另外,MCU在高壓端,如果MCU存在休眠,那么就需要一個來自低壓端的喚醒信號,除非MCU一直工作,就像MODEL 3的控制器一樣,一直在工作。

隔離電路:存在兩種隔離器件:光耦數字隔離器Si8422AD;下圖為B面的數字隔離器電路,它隔離的信號為CAN信號,具體為RXTX;高低壓之間的隔離帶比較明顯,大概為7mm的寬度。

在T面存在兩路光耦隔離電路,在光耦下面有開槽處理,增加安規距離;這兩路光耦,一路為輸入,一路為輸出,可能是數字報警信號或者是休眠喚醒信號。

采樣電路:AFE為LTC6801與LTC6802-2,主采樣芯片為LTC6802-2,它的采樣電路設計如下圖所示:均衡電阻為56Ω/1206,使用外部的PMOS進行驅動;采樣濾波電路使用的一級RC濾波,電容為共模對地接法,電阻為100Ω/0603;采樣端口并聯一個穩壓管做防護。LTC6801除了沒有均衡電路外,其他配置相同。

對于AFE的防護電路,首先它在連接器電壓采樣輸入處,在采樣通道上預留了差分電容的位置;AFE采樣引腳處使用穩壓二極管做熱插拔或浪涌的防護;然后使用的是外部的均衡MOS(當然,與當時的AFE特性有關),這樣對AFE的S腳起到了很好的保護作用;在AFE的供電處,前面串聯了一個磁珠,后面使用了一個TVS并聯了兩個穩壓管,然后供電引腳放置對地的電容。

總結:這段時間比較忙,加上有點感冒,更新不穩定;以上所有,僅供參考。

審核編輯 黃昊宇

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