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[参考译文] BQ77915:设计审查

Guru**** 2535150 points
Other Parts Discussed in Thread: BQ77915, BQ77905, LM2904, BQ34Z100

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1062120/bq77915-design-review

器件型号:BQ77915
主题中讨论的其他器件: BQ77905LM2904BQ34Z100

尊敬的马先生:

用于36V_LFP_12S 的 BQ77915电路板布局的 PFA PDF 文件。

我请求查看我的设计并提出任何更改建议。

我已经为每个 bq77915保持不同的接地平面堆叠。  

我还针对72V_LFP_23扩展了相同的设计。

Reagards、

Samruddhi

e2e.ti.com/.../36V_5F00_LFP_5F00_12S.pdf

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    您好、Samruddhi、

    现在我将查看您的原理图、并最迟在明天提供有关该原理图的反馈。

    此致、

    Luis Hernandez Salomon

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好、Samruddhi、

    我想就您的原理图发表几点意见。

    对于顶层堆栈 BQ77915 IC:  

    • MΩ 顶部器件、CHG/DSG 至 CTRC/CTRD 的电阻应为10k Ω。
    •  顶部和中间器件的 OCDP 应为10 MΩ。 数据表的第9.3.2.6节中提到了这一点。 kΩ  预期的 OCD 延迟、只有底部器件应为750 μ s。
    • R42/R41似乎不需要它们。 您可以将它们直接连接到 GND2。 我认为这不会导致任何问题保持连接、但它可以为您节省板上的几个组件。
    • 您必须在 LD 引脚上添加一个二极管、如 bq77915堆叠实现应用报告中所示以及数据表中图10-3和图10-7中所述
    • VTB/TS 连接让我有点担心、从布局上看来、您打算在这些连接之间连接热敏电阻。 TS 和 VTS (kΩ 10k Ω)应连接到热敏电阻的一侧、另一侧 应连接到 GND2。 如堆叠应用报告中所示。

    对于中间 BQ77915 IC:

    • 连接到 CTRC/CTRD 的电阻器在这里看起来是正确的。
    • OCDP 应为 MΩ μ A。
    • 如上所述、还应在 LD 引脚上添加二极管。
    • 有关 VTB/TS 连接的同样问题。

    对于底层堆栈 BQ77915 IC:

    • 看起来是正确的。
    • LD 引脚上的二极管是可选的。 请参阅数据表中的注释。  
    • 有关 VTB/TS 连接的同样问题。
    • OCDP 在这里是正确的。

    对于外部电池平衡和电池输入连接:

    • 这是可选的。 我看到您的 FET 栅极-源极绝对最大值为20V、因此可能不需要下一条建议。 但这可能是确保在短路期间不会损坏任何部件的好方法。
      • 需要在栅源极使用10k Ω 栅极电阻和齐纳二极管 、以保护外部 FET 免受高负载事件(如短路)的影响。 尽管对于不同的器件(但相似)、  但 bq769x0系列10大设计注意事项应用报告的第4节"电池平衡"可能有助于理解这一点。  
    • 我对接地连接的工作方式有点困惑。 对于顶部堆栈、GND2应连接到中间器件的电池10、GND1应连接到电池5。 我注意到这些引脚连接到 CELL0_GNDx。 确保它们已连接 到底部器件的适当接地端。

    对于 CHG/DSG FET:

    • 我看到您可能正在关注bq77905使用多个 FET 应用报告。 这很好。
    • 我 kΩ 指出的唯一一点是、您可能需要降低 DSG 引脚5.1k Ω 电阻、以使 FET 的开关速度更快。 bq77905多个 FET kΩ 报告使用了一个2.2k Ω 电阻。 您可以根据所需的 FET 上升/下降时间来选择该值。
    • 感应电阻连接似乎良好。

    我希望这对我有所帮助

    此致、

    Luis Hernandez Salomon

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的先生:

    非常感谢您提供宝贵的反馈。  

    请以红色查找我的评论。

    对于顶层堆栈 BQ77915 IC:  

    • MΩ 顶部器件、CHG/DSG 至 CTRC/CTRD 的电阻应为10k Ω。
    • 好的、我想在数据表中它显示为10K、这就是我选择该值的原因。
    •  顶部和中间器件的 OCDP 应为10 MΩ。   数据表的第9.3.2.6节中提到了这一点。 kΩ  预期的 OCD 延迟、只有底部器件应为750 μ s。
    • 是的、我没有为顶级器件提供值。
    • R42/R41似乎不需要它们。 您可以将它们直接连接到 GND2。 我认为这不会导致任何问题保持连接、但它可以为您节省板上的几个组件。
    • 遵循数据表引脚说明。
    • 您必须在 LD 引脚上添加一个二极管、如 bq77915堆叠实现 应用报告中所示以及     数据表中图10-3和图10-7中所述
    • 应该为此选择哪种二极管? 功率二极管? 什么等级?
    • VTB/TS 连接让我有点担心、从布局上看来、您打算在这些连接之间连接热敏电阻。 TS 和 VTS (kΩ 10k Ω)应连接到热敏电阻的一侧、另一侧 应连接到 GND2。 如堆叠应用报告中所示。
    • 谢谢、我在那里犯了一个愚蠢的错误。

    对于中间 BQ77915 IC:

    • 连接到 CTRC/CTRD 的电阻器在这里看起来是正确的。
    • OCDP 应为 MΩ μ A。
    • 如上所述、还应在 LD 引脚上添加二极管。
    • 有关 VTB/TS 连接的同样问题。
    • 同上。 更正了。

    对于底层堆栈 BQ77915 IC:

    • 看起来是正确的。
    • LD 引脚上的二极管是可选的。 请参阅数据表中的注释。  
    • 有关 VTB/TS 连接的同样问题。
    • OCDP 在这里是正确的。
    • 同上。 更正了。

    对于外部电池平衡和电池输入连接:

    • 这是可选的。 我看到您的 FET 栅极-源极绝对最大值为20V、因此可能不需要下一条建议。 但这可能是确保在短路期间不会损坏任何部件的好方法。
      • 需要在栅源极使用10k Ω 栅极电阻和齐纳二极管 、以保护外部 FET 免受高负载事件(如短路)的影响。 尽管对于不同的器件(但相似)、   但 bq769x0系列10大设计注意 事项应用报告的第4节"电池平衡"可能有助于理解这一点。  
      • 对于该 AFE、我遵循数据表。 其他 AFE 设计中、我有用于平衡 FET 的栅极电阻器。 工作观点我想了解 AFE 的同一引脚如何用作 AFE 的电池电压输入和平衡控制?
    • 我对接地连接的工作方式有点困惑。 对于顶部堆栈、GND2应连接到中间器件的电池10、GND1应连接到电池5。 我注意到这些引脚连接到 CELL0_GNDx。 确保它们已连接 到底部器件的适当接地端。
    • 是的、它们连接到底部器件的适当接地端。 只是符号不同。 到电芯的采样线连接将是 GND2到 CELL10、GND1到 CELL5等  

    对于 CHG/DSG FET:

    • 我看到您可能正在关注 bq77905使用多个 FET 应用报告。 这很好。
    • 我 kΩ 指出的唯一一点是、您可能需要降低 DSG 引脚5.1k Ω 电阻、以使 FET 的开关速度更快。 bq77905多个 FET kΩ 报告使用了一个2.2k Ω 电阻。 您可以根据所需的 FET 上升/下降时间来选择该值。
    • 您能否说明如何根据 MOSFET 上升/下降时间和持续电流选择 DSG 引脚电阻器和栅极电阻器。
    • 感应电阻连接似乎良好。

    如果 AFE 没有该功能、如何使用运算放大器(任何其他组件)在任何 BMS 中实现负载和充电器检测?

    我想使用 LM2904作为比较器、然后将其输出连接到控制器、作为负载和充电器检测的外部中断。 如果分流电阻器上的电压高于比较器基准电压、则运算放大器输出将为高电平。

    短路检测也是如此。

    期待您的回复。

    此致、

    Samruddhi

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好、Samruddhi、

    应该为此选择哪种二极管? 功率二极管? 什么等级?
    LD 引脚被内部钳位至20V (数据表中的 VLDCLAMP)。 二极管旨在保护引脚免受极负电压(例如- 30V)的影响、请选择能够阻止预期负电压的二极管。  

    对于该 AFE、我遵循数据表。 其他 AFE 设计中、我有用于平衡 FET 的栅极电阻器。 工作观点我想了解 AFE 的同一引脚如何用作 AFE 的电池电压输入和平衡控制?
    我不确定我是否理解这里的问题。 我假设您正在询问如何将同一引脚用于电池测量和电池平衡。 为此、请参阅数据表的第9.2节功能方框图可能会有所帮助。 电池通过在电池平衡期间打开和关闭的内部 FET 进行平衡。 当它关闭时、IC 将测量电池电压并检查其状态。 我还建议您阅读 数据表的第9.3.4节"电池平衡"。

    您能否说明如何根据 MOSFET 上升/下降时间和持续电流选择 DSG 引脚电阻器和栅极电阻器。
    这是 您需要确定的内容。 我们 在数据表的第8.5节"电气特性-充电和放电 FET 驱动器"中提供了一些上升/下降数据。 FET 的上升/下降时间取决于栅极电容和栅极电阻。 对于多个 FET、您需要稍低的电阻以加快开关速度。 请注意、您不希望电阻过小、因为它可能会在 FET 之间产生寄生振荡、并可能在短路事件期间导致大电压瞬变、但电阻过高、并且可能会使 开关速度减慢 太多。 这是您可能需要测试和确定的内容。 对于单个 FET、5.1k Ω 是可以的、对于多个 FET、我们在设计中使用了2.2k Ω。

    如果 AFE 没有该功能、如何使用运算放大器(任何其他组件)在任何 BMS 中实现负载和充电器检测?
    BQ77915中的负载检测实际上仅用作从 某些故障中恢复的一种方法。 不同的 AFE 将有不同的方法从某些故障条件中恢复、实际上没有任何 AFE 检测到充电器。 IC "检测"这些电流的方式是通过感应电阻器的电流。 通常情况下、FET 处于导通状态、允许电流流动、除非存在故障情况。 但是、如果您希望能够在不明确测量电流/电压的器件上检测和显示充电器/负载、我相信您的想法是可行的。 如果您的器件能够测量感测电阻器的电流或电压、您将能够得出结论、器件是否插入了充电器或负载(或根本没有)。

    此致、

    Luis Hernandez Salomon

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的先生:

    谢谢你。

    是的、我只想在故障条件下实现负载检测和充电器检测。

    我将使用 BQ34Z100进行电流和 SOC 测量。 如何使用它来实现负载、充电检测和短路。

    因此、如果在充电过程中出现任何故障、CHG FET 将关闭、然后如果负载连接到电池(通过 BMS)、电流测量的发生方式以及 IC 将检测到电流为负电流、以便 uC 或 AFE 将导通 CHG FET。

    放电保护情况也是如此。 DSG FET 将在保护期间关闭。 因此、当打开充电时、AFE 将如何 打开 DSG FET。

    我对 FET 的体二极管有一定的了解、它将为电流提供最小的接地。 但我想完整地理解它。

    此致、

    Samruddhi