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浅析BMS上电源芯片SBC应用

1年前浏览2093
SBC翻译过来就是系统基础芯片,相信大家平时都接触过;SBC是一个集成的组件,结合了汽车上ECU所需的场景功能,例如通信收发器,电源,诊断与监视功能,开关和唤醒功能等。
下图罗列出来SBC的主要功能组成(来源于英飞凌官网)。


电源功能:
SBC内部集成的电源更加丰富,可以为MCU、通信等专门配置单独的电源;而且内部集成升压和降压电路,使得外部的供电输入范围更加宽泛;目前有的主机厂对BMS的供电下限要求到了6V,使用SBC就非常合适。


通信收发器:
某些SBC内部集成了CAN收发器,甚至可以支持CANFD,省去再额外增加收发器。
诊断与监视:
SBC可以对电压输出进行过欠压监控,有故障时可以向外报警;同时也集成了看门狗功能,软件通信喂狗或硬件PMW喂狗等。
唤醒功能:
主要指休眠唤醒,用来实现BMS的休眠功能。
SBC的应用范围比较广,不仅是BMS上,其他的电子部件上都可以根据需求来选取。

选取SBC的好处有很多,例如节省布局空间,降低成本,设计更加便捷可靠;另外一个最重要的一点就是功能安全,很多SBC是带有功能安全设计的,如果BMS要满足ASIL-C时,应用SBC就更加方便有效。

SBC的厂家有很多,像NXP、Infineon、ST等等。
好,上面的科普讲完了,接下来讲一个实际的应用缺陷案例,大家可能对这个更感兴趣。
NXP有一个FS6500系列的SBC,其内部集成了几路开关电源与LDO(如下图):VCCA\VAUX是LDO,VPRE\VCORE是DC\DC。

实际应用时,由于板内的负载比较少,实际不需要这么多路电源供电,所以VCCA这一路LDO就没有使用,并将其外部的引脚都悬空处理

但是单板一上电,就发现SBC的复位输出引脚一直在低电平复位,造成单片机不能启动。
问题排查,发现由于VCCA这一路LDO没有使用,外部引脚都悬空,其输出的波形是一个不稳定的振荡波形,类似下图:

原因是LDO外部没有加任何电容,造成输出不稳;虽然VCCA没有对外供电,但是这个波动的输出电压却触发了SBC内部的过欠压保护机制,SBC检测到VCCA欠压故障,所以复位信号一直是低电平。
看起来不起眼的疏忽都可能带来严重的后果。
总结:
SBC已经逐渐成为了BMS的重要组成部分,它让设计更加灵活,又同时降低了实现复杂度,缩短开发周期;掌握SBC的正确使用方法已经是大家必备的一个技能。

来源:新能源BMS
电源电路汽车电子芯片通信科普
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首次发布时间:2023-08-26
最近编辑:1年前
胡摇扇
新能源BMS
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