简介
本文主要介绍了高边驱动芯片MC17XS6500 的功能、特性。世平集团基于 FlagChips FC7300 HV BMS 方案，高边驱动芯片MC17XS6500 被用于驱动继电器的断开和闭合。在本文中介绍了 MC17XS6500 在正常模式和故障模式下，是如何控制 OUT 的输出。
1、功能介绍
图1 ， MC17XS6500 框图
如图 1 所示，为 MC17XS650 芯片内部框图，红色圈内为它主要的常用功能模块，包括 SPI 通讯模块、故障单元、外部 PWM 输入、OUT 模块。接下来我将对以上主要模块的功能进行介绍，如下：
- SPI 通讯模块功能：
- 在正常模式下控制设备
- 在正常模式和故障模式下提供诊断功能
- SPI 是一个 16 位全双工同步数据传输接口，具有级联能力
- MC17XS650 芯片内部 SPI 模块与 MCU 通过菊花链的方式进行通讯，最大通讯频率为 5MHZ
1.1、故障单元功能：
提供了一个快速状态寄存器，当发生故障时，可供 SPI 读取该寄存器的值进行诊断。
1.2、外部PWM输入功能：
为 MC17XS6500 芯片提供一个参考 PWM 频率，此 PWM 进入为 MC17XS6500 芯片会被其内部 PWM 模块默认地分频 256，然后再提供给 OUT 模块作为输出 PWM。
- OUT模块功能：
- 提供了 6 个 OUT 通道，OUT1-OUT5 为常用通道，OUT6 为智能电源开关驱动通道
- 每个通道内部都集成一个 8 位 PWM 寄存器，可用来配置输出 PWM 的占空比，且每个通道的 PWM 频率可被 SPI 配置
2、特性
MC17XS6500 芯片特性如下：
- Penta 高边开关具有过载、过温和欠压保护功能
- 控制一个外部智能电源开关的输出
- 16 位 SPI 通信接口，具有级联能力
- 集成故障模式（符合 ASIL B 功能安全）
- 在故障模式下有专用于控制输出的 4 个输入 IO 口
- 带有 SPI 可编程多路复用器和同步信号的模拟反馈引脚
- 通过 SPI 通信进行通道诊断
- 带有外部时钟、分频器和多相特性的同步 PWM 模块
- 优的电磁兼容性能
- 电源网络和反向极性保护
- 超低功耗模式
- 可扩展和灵活的系列概念
- 与板布局兼容的 SOIC32 封装，带有外露焊盘
3、正常模式和故障模式
图 2， FlagChips FC7300 BMS 方案中BU板原理图 0502 版
3.1、正常模式下
如图 2 所示，为 FlagChips FC7300 BMS 方案中 BMU 板中的 MC17XS6500 芯片原理图。当 MC17XS6500 芯片在正常模式下运行时，LIMP 引脚电平为低电平。当芯片发生故障时，该引脚电平为高电平。
如图 3 所示，为 MC17XS6500 芯片在正常模式运行下所测数据图。在正常模式下测试时之前，打开了 MC17XS650 芯片的 OUT1-OUT4，其中 LED 板子红色线从左到右分别对应的MC17XS6500 芯片 的 OUT1-OUT4，LED 灯从左到右依次全亮，代表 OUT1-OUT4 输出正常且 MC17XS6500 芯片的 LIMP 引脚电平为低电平。
图3, MC17XS6500 芯片在正常模式下的测量数据图
3.2、故障模式下
如图 4 所示，为在 MC17XS6500 在故障模式测量的数据图，LED 灭、OUT 无输出且 MC17XS6500 芯片引脚电平为高电平（5V）。
图 4 ，MC17XS6500 芯片在故障模式下的测量数据图
图5 ，MC17XS6500 芯片在正常模式下的测量数据图
如图 5 所示，为 FlagChips FC7300 BMS 方案 MCXS176500 原理图。在 MC17XS6500 芯片故障模式下，分别给 17XS6500 芯片的 IN1-IN4 引脚一个 5V 的高电平。测量结果如下图 6 所示，红线接 OUT 引脚，LED 从左到右分别代表 OUT1-OUT4，黑色线为接地。实验结果，LED 灯从左到右一次亮，从而实现在故障模式下通过给 MC17XS3500 芯片 IN1-IN4 引脚高电平，控制OUT1-OUT4 输出高电平。
图 6 ，MC17XS6500 芯片在故障模式下，分别给 IN1-IN4 IO 口高电平所测数据图
4、总结
本文主要介绍了 MC17XS6500 芯片的主要功能有 SPI 通讯功能、故障单元功能、外部 PWM 输入、OUT 输出功能，并介绍了 MC17XS6500 在正常模式下和故障模式下如何控制 OUT 的输出。在实际运用中，在正常模式下使用 MC17XS6500 芯片驱动继电器的开关会更有效。在故障模式下通过硬件的方式使 MC17XS6500 芯片输出高电平驱动继电器，丰富了 MC17XS6500 芯片的功能。如有问题欢迎在下方评论区留言或者发邮件到atu.sh@wpi-group.com。
5、参考文献
(1) MC17XS6500 Reference Manual Rev. 5.0, 12/2017
(2) FlagChips FC7300 BMU 原理图 0502版
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作者：Jim Zhang / 张傲
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