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TIDA-010216

大容量アプリケーション向け、ローサイド MOSFET 制御機能採用、16S バッテリ・パックのリファレンス・デザイン

TIDA-010216

設計ファイル

概要

このリファレンス・デザインは、スタンバイ・モードとシップ・モードの消費電流が小さく、セル電圧の精度が高い、16S (16 個の直列) リチウムイオン、または LiFePO4 バッテリ・パック向けのデザインです。本デザインは、セル過電圧、セル低電圧、過熱、充電および放電時過電流、放電時短絡の状態にならないように、各セルの電圧、パックの電流、セルと MOSFET の温度を高精度で監視しリチウムイオンおよび LiFePO4 バッテリ・パックを保護します。5 ペアのローサイド N チャネル MOSFET アーキテクチャを、強力なオン / オフ機能と組み合わせ、より大きいな充電電流と放電電流に耐える設計を実現しています。効率的な補助電源方式を採用した結果、このリファレンス・デザインはスタンバイ時に 100μA、シップ・モードで 10μA の低消費電流を実現し、より多くのエネルギーを節減して輸送期間とスタンバイ期間を延ばすことができます。このリファレンス・デザインにはこれらの特長があるので、テレコムとサーバーのバッテリ・バックアップ・ユニット (BBU)、宅内エネルギー・ストレージ・システム (ESS)、電動二輪車、ポータブル電源、他の大容量バッテリ・パック・アプリケーションに適用できます。

特長
  • 低消費電流:
    • スタンバイ・モードで 100μA の代表値
    • シップ・モードで 10μA の代表値
  • キャリブレーションなしで高精度のセル電圧測定機能
    • 25℃ 時に ±5mV
    • 0℃ ~ 60℃ の範囲で ±10mV
    • –40℃ ~ 85℃ の範囲で ±15mV
  • 以下のように、信頼性の高いバッテリ・セル保護機能を搭載。セルの過電圧、セルの低電圧、2 レベルの過電流放電、過電流の充電、放電時の短絡、過熱
  • 以下を含め、他のシステム保護機能を搭載:セルの開路、サーマル・ホスト・ウォッチドッグ、CAN バスの障害、充電用 MOSFET と放電用 MOSFET の短絡
  • 複数のローサイド N チャネル MOSFET を採用し、強力な駆動能力を確保

組み立てられたボードは、テストと性能検証のみの目的で開発されたものであり、販売していません。

設計ファイルと製品

設計ファイル

すぐに使用できるシステム・ファイルをダウンロードすると、設計プロセスを迅速化できます。

PDF | HTML
JAJU876.PDF (1046 K)

リファレンス・デザインの概要と検証済みの性能テスト・データ

TIDMB13.PDF (861 K)

設計レイアウトとコンポーネントを示した詳細な回路図

TIDMB14A.PDF (143 K)

設計に使用したコンポーネント、参照指定子、メーカー名や型番などを記入した詳細なリスト

TIDMB15.PDF (612 K)

コンポーネントの配置を明示する詳細な設計レイアウト

TIDMB17.ZIP (3559 K)

IC コンポーネントの 3D モデルまたは 2D 図面に使用するファイル

TIDCGB3.ZIP (2117 K)

PCB 設計の基板層に関する情報を記載した設計ファイル

TIDMB16.PDF (2521 K)

PCB 設計レイアウトを生成するための PCB 基板層のプロット・ファイル

製品

設計や代替製品候補に TI 製品を含めます。

ESD (静電気放電) とサージ保護

TPD2E007AC 信号データ・インターフェイス向け、デュアル、15pF、±13V、±8kV ESD保護ダイオード

データシート: PDF | HTML
MSP430 マイコン

MSP430FR215532KB FRAM、4KB SRAM、コンパレータ、12 ビット ADC、UART/SPI/I2C、タイマ搭載、24MHz マイコン (MCU)

データシート: PDF | HTML
N チャネル MOSFET

CSD19536KTTシングル D2PAK 封止、2.4mΩ、100V、N チャネル NexFET™ パワー MOSFET

データシート: PDF | HTML
N チャネル MOSFET

CSD19538Q3A3mm x 3mm のシングル SON 封止、61mΩ、100V、N チャネル NexFET™ パワー MOSFET

データシート: PDF | HTML
RS-485 と RS-422 の各トランシーバ

THVD1400小型パッケージ封止オプション、±12kV IEC ESD 保護機能搭載、3.3V ~ 5V、500Kbps、RS-485 トランシーバ

データシート: PDF | HTML
サーミスタ

TMP610402、0603/0805 の各サイズでスルーホール・パッケージ封止、1% 誤差の 10kΩ リニア・サーミスタ

データシート: PDF | HTML
デジタル・アイソレータ

ISO7731信頼性の高い EMC 特性、トリプルチャネル、2/1、強化絶縁型デジタル・アイソレータ

データシート: PDF | HTML
バッテリ・モニタとバランサ

BQ76952リチウムイオン、リチウムポリマ、LiFePO4 向け、3S ~ 16S (16 個の直列)、高精度バッテリ・モニタとプロテクタ

データシート: PDF | HTML
リニア・レギュレータと低ドロップアウト (LDO) レギュレータ

TPS7A24イネーブル搭載、200mA、18V、超低静止電流 (IQ)、低ドロップアウト (LDO) 電圧レギュレータ

データシート: PDF | HTML
ローサイド・ドライバ

UCC275175V UVLO搭載、13ns の伝搬遅延、SOT-23 パッケージ封止、4A/4A、シングルチャネル・ゲート・ドライバ

データシート: PDF | HTML
ローサイド・ドライバ

UCC27524A5V UVLO とイネーブル搭載、負の入力電圧に対応、5A/5A、デュアルチャネル・ゲート・ドライバ

データシート: PDF | HTML
絶縁型 CAN トランシーバ

ISO104270V バス障害保護機能搭載、フレキシブル・データ・レート、絶縁型 CAN トランシーバ

データシート: PDF | HTML
降圧コンバータ (スイッチ内蔵)

LM5163超低静止電流 (IQ)、100V 入力、0.5A の同期整流降圧 DC/DC コンバータ

データシート: PDF | HTML
降圧コンバータ (スイッチ内蔵)

TPS543084.5V ~ 28V 入力、3A 出力、350kHz FCCM、同期整流降圧コンバータ

データシート: PDF | HTML

技術資料

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種類 タイトル 英語版のダウンロード 日付
設計ガイド 大容量アプリケーションに適したローサイド MOSFET 制御による 16s バッテリ・パックのリファレンス・デザイン PDF | HTML 英語版をダウンロード PDF | HTML 2022年 10月 28日
アプリケーション・ノート Using Low-Side FETs with the BQ76952 Battery Monitor Family (Rev. A) PDF | HTML 2022年 2月 24日
アプリケーション・ノート Cell Balancing with BQ769x2 Battery Monitors (Rev. A) PDF | HTML 2022年 2月 15日

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アプリケーション・ソフトウェアとフレームワーク
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LM5163-LM5164DESIGN-CALC LM5163/LM5164 クイックスタート設計ツール

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