電路架構(gòu)分析--BMW i3的采集器

前面有個(gè)文章介紹了BMW i3的采集板的工藝，這次接著介紹內(nèi)部電路與架構(gòu)，爭(zhēng)取這一篇就介紹完畢。

整個(gè)電路的架構(gòu)拓?fù)淇傮w來(lái)看，MCU放置在了高壓電池側(cè)，對(duì)外接口為隔離的CAN通信，這種與MODEL S的采樣板架構(gòu)相似；AFE采用了LTC6802－2，因?yàn)檫@個(gè)板子大概六七年前了，使用比較老的型號(hào)；同時(shí)它又使用了LTC6801作為冗余的監(jiān)控芯片；另外，MCU的供電是從高壓電池側(cè)取電，而不是從低壓12V處取電。

下面簡(jiǎn)要介紹幾個(gè)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(gè)類似MOS管的器件，具體型號(hào)沒(méi)查到，應(yīng)該是防護(hù)電路，例如防反、過(guò)壓防護(hù)等；端口處的濾波電容采用兩個(gè)電容串聯(lián)的形式，而且擺放成90°角，防止機(jī)械應(yīng)力造成兩個(gè)電容同時(shí)失效，這種方式在很多廠家的產(chǎn)品上都有見過(guò)，例如CATL。

低壓連接器處直接有一路5V輸入，供電給CAN收發(fā)器與數(shù)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(gè)來(lái)自低壓端的喚醒信號(hào)，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：光耦與數(shù)字隔離器Si8422AD；下圖為B面的數(shù)字隔離器電路，它隔離的信號(hào)為CAN信號(hào)，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(guī)距離；這兩路光耦，一路為輸入，一路為輸出，可能是數(shù)字報(bào)警信號(hào)或者是休眠喚醒信號(hào)。

采樣電路：AFE為L(zhǎng)TC6801與LTC6802－2，主采樣芯片為L(zhǎng)TC6802－2，它的采樣電路設(shè)計(jì)如下圖所示：均衡電阻為56Ω／1206，使用外部的PMOS進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；采樣濾波電路使用的一級(jí)RC濾波，電容為共模對(duì)地接法，電阻為100Ω／0603；采樣端口并聯(lián)一個(gè)穩(wěn)壓管做防護(hù)。LTC6801除了沒(méi)有均衡電路外，其他配置相同。

對(duì)于AFE的防護(hù)電路，首先它在連接器電壓采樣輸入處，在采樣通道上預(yù)留了差分電容的位置；AFE采樣引腳處使用穩(wěn)壓二極管做熱插拔或浪涌的防護(hù)；然后使用的是外部的均衡MOS（當(dāng)然，與當(dāng)時(shí)的AFE特性有關(guān)），這樣對(duì)AFE的S腳起到了很好的保護(hù)作用；在AFE的供電處，前面串聯(lián)了一個(gè)磁珠，后面使用了一個(gè)TVS并聯(lián)了兩個(gè)穩(wěn)壓管，然后供電引腳放置對(duì)地的電容。

總結(jié)：這段時(shí)間比較忙，加上有點(diǎn)感冒，更新不穩(wěn)定；以上所有，僅供參考。

審核編輯 黃昊宇