NXP MC33774 SPI 版本原理图设计注意事项

一、概述

       MC33774 是一款锂离子电池控制IC,可应用于汽车和工业应用,支持4-18 串电池监测,支持最大300mA 的被动均衡,平均均衡电流150mA,通信方式有SPI 和TPL 两种版本,TPL 支持TPL3 协议,最多可连接62 个节点。

       在使用SPI 版本的MC33774 进行高压BMS CMU 板子的设计时,以单板上3 个MC33774 为例,原理图设计时需注意MCU 与MC33774 的地隔离、数字隔离IC 的供电以及MC33774 的SPI 总线这三点。


二、MCU 与MC33774 的地隔离

       由于每个MC33774 所连接的电池不同,因此其参考地也不同,故不可将各个AFE 的地连接在一起,否则可能发生电池短路故障。MCU 与每个MC33774 都需要经过数字隔离IC 才能进行SPI 通信,所以在单板上有3 个MC33774 的情况下,会有4 个独立的参考地,分别是3 个MC33774 的参考地和MCU 的参考地。



图1 MCU 与MC33774 地隔离 

三、数字隔离IC 的供电

       数字隔离IC MCU 侧的供电和使能与MCU 一致,MC33774 侧的供电和使能需通过独立的隔离DC-DC 提供5V,不可用MC33774 的VDDC 为数字隔离IC 供电,如图2 所示,因为MC33774 上电后会先进入深度睡眠模式,此时VDDC 被关闭,无法为数字隔离IC 供电,且MC33774 处于深度睡眠模式时只能通过通信进行唤醒,数字隔离IC 未供电前MCU 与MC33774 无法进行SPI通信,陷入死循环。因此数字隔离IC MC33774 侧需独立电源供电和使能,而不是使用MC33774 的VDDC。



图2 数字隔离IC 供电 

四、MC33774 的SPI 总线

       MC33774 有通信超时休眠机制,默认通信超时300ms,通信超时时,由Active 模式进入Deep Sleep 模式,此时VDDC 和VAUX 将会被关闭,若是MC33774 的MISO 引脚上用电阻上拉至VDDC,如图3 所示,当通信超时时,MC33774 进入Deep Sleep 模式,此时VDDC 被关闭,MISO 引脚被拉低,若是VDDC 引脚上的电容还存在能量,可能将MISO 又再次拉高,此时MISO被视为活动,会唤醒MC33774,唤醒之后,若再出现超时,则又会出现休眠后立马被唤醒的现象,以此反复,呈现出来的现象可能会被视为MC33774 通信超时后并未进入Deep Sleep 模式。因此,SPI 总线上最好不要有上拉至VDDC,或者将其上拉独立的5V 供电。



图3 MISO 上拉至VDDC 

五、总结

       在对SPI 版本的MC33774 进行原理图设计时,需注意各个MC33774 的地的问题,应采用数字隔离IC 与MCU 的地隔开;数字隔离IC MC33774 侧的供电和使能需要特别注意,避免使用MC33774本身的VDDC 进行供电,应采用独立的隔离DC-DC 进行供电;最后是MC33774 SPI 总线,若是有加上拉电阻,则应避免上拉至MC33774 的VDDC,或者不加上拉电阻。 


六、参考文献
  1. ds743210 - MC33774A Data sheet (1.0).pdf

★博文内容均由个人提供,与平台无关,如有违法或侵权,请与网站管理员联系。

★文明上网,请理性发言。内容一周内被举报5次,发文人进小黑屋喔~

评论