探索 NCS35011 評(píng)估板：鋰電池管理新方案

在電子工程師的日常工作中，鋰電池管理是一個(gè)重要的課題。今天，我們來(lái)深入了解一下 onsemi 的 NCS35011 評(píng)估板，看看它如何為鋰電池管理帶來(lái)新的解決方案。

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一、NCS35011 評(píng)估板簡(jiǎn)介

NCS35011 評(píng)估板主要用于展示 NCS35011 集成電路的通用功能，這份用戶手冊(cè)詳細(xì)提供了該 IC 的配置和測(cè)試方法。NCS35011 能夠管理 3 到 5 串鋰離子電池，通過(guò) 3 到 5 個(gè) LED 輸出實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的電池電量指示。同時(shí)，它會(huì)對(duì)電池組中的每個(gè)電池單元進(jìn)行過(guò)壓（OV）和欠壓（UV）監(jiān)測(cè)。當(dāng)檢測(cè)到過(guò)壓時(shí)，ODI 引腳會(huì)發(fā)出故障信號(hào)，直到故障清除；欠壓時(shí)，UDI 引腳也會(huì)發(fā)出故障信號(hào)，且脈沖寬度在保護(hù)器中預(yù)先設(shè)置。此外，過(guò)壓和欠壓檢測(cè)在發(fā)出故障指示前都有預(yù)先設(shè)定的延遲時(shí)間。

二、NCS35011 評(píng)估板特點(diǎn)

1. 過(guò)壓和欠壓檢測(cè)保護(hù)

該評(píng)估板具備 3、4 和 5 串電池的過(guò)壓（OV）和欠壓（UV）檢測(cè)保護(hù)功能，這對(duì)于保障鋰電池的安全使用至關(guān)重要。在實(shí)際應(yīng)用中，過(guò)壓和欠壓情況都可能對(duì)電池造成損害，甚至引發(fā)安全問(wèn)題，而 NCS35011 能夠及時(shí)檢測(cè)并做出響應(yīng)，為電池提供可靠的保護(hù)。

2. 高電壓耐受 LED 的電量狀態(tài)指示

支持 3、4 和 5 個(gè) LED 選項(xiàng)的高電壓耐受 LED 電量狀態(tài)（SoC）指示功能，讓用戶可以直觀地了解電池的電量情況。這在很多需要實(shí)時(shí)了解電池狀態(tài)的應(yīng)用場(chǎng)景中非常實(shí)用，例如便攜式設(shè)備、電動(dòng)工具等。

3. 可配置故障輸出

提供可配置的故障輸出，包括推挽或開(kāi)漏有源高或低的輸出方式，工程師可以根據(jù)具體的應(yīng)用需求進(jìn)行靈活配置，提高了評(píng)估板的通用性和適應(yīng)性。

4. 高精度電壓測(cè)量

具備 ±5 mV 的高精度電壓測(cè)量能力，能夠準(zhǔn)確地獲取電池的電壓信息，為電池管理提供更精確的數(shù)據(jù)支持。這對(duì)于一些對(duì)電池電壓要求較高的應(yīng)用場(chǎng)景，如高精度的電源管理系統(tǒng)，非常關(guān)鍵。

5. 低功耗

評(píng)估板的功耗較低，(I_{CC}=4 mu A)，這有助于延長(zhǎng)電池的使用壽命，降低整體系統(tǒng)的能耗，在一些對(duì)功耗敏感的應(yīng)用中具有很大的優(yōu)勢(shì)。

6. 寬輸入電壓范圍和高抗浪涌能力

輸入 BAT 電壓范圍為 4 V 到 25 V，并且能夠耐受 65 V 的電壓，增強(qiáng)了對(duì)浪涌的免疫力。這使得評(píng)估板在復(fù)雜的電源環(huán)境中也能穩(wěn)定工作，提高了系統(tǒng)的可靠性。

7. 寬工作溫度范圍

擴(kuò)展的結(jié)溫范圍可達(dá) 125°C，能夠適應(yīng)不同的工作環(huán)境，在高溫環(huán)境下也能保持穩(wěn)定的性能。

三、快速啟動(dòng)設(shè)置

推薦設(shè)置

在開(kāi)始測(cè)試之前，需要進(jìn)行以下設(shè)置：

1. 電源供應(yīng)：需要直流電源來(lái)生成電池單元電壓，可以使用單個(gè)直流電源和五個(gè) SMD（Rt1 - Rt5）或外部測(cè)試電阻來(lái)生成分壓后的電池單元電壓。
2. 電阻配置：對(duì)于 UDI 和 ODI 引腳的開(kāi)漏配置測(cè)試，需要兩個(gè)外部上拉電阻。
3. 信號(hào)生成：使用函數(shù)發(fā)生器來(lái)生成電池單元的過(guò)壓或欠壓信號(hào)。
4. 測(cè)試設(shè)備：準(zhǔn)備示波器和數(shù)字萬(wàn)用表，用于監(jiān)測(cè)和測(cè)量相關(guān)信號(hào)。

評(píng)估板設(shè)置步驟

步驟 1：確定 NCS35011 配置

根據(jù) IC 的微調(diào)情況，可能需要不同的 J1 配置（見(jiàn)圖 1 中紫色框區(qū)域），將相應(yīng)的 VC 引腳短接到 GND，以創(chuàng)建 3、4 或 5 串電池的測(cè)試模式。

步驟 2：確定 ODI 和 UDI 引腳配置

如果 IC 配置為開(kāi)漏模式，需要在 CL5 和 ODI/UDI 之間連接外部上拉電阻（見(jiàn)圖 1 中綠色框區(qū)域），并建議將 UDI 和 ODI 電流限制在 5 mA 以下。

步驟 3：電池連接

Jcells 跳線是用于外部電源或電池連接的連接器，可以通過(guò)乘法器直流電源或 SMD 0603 電阻 Rt1 - Rt5（見(jiàn)圖 1 中橙色框區(qū)域）來(lái)生成分壓后的電池單元電壓。

步驟 4：電流測(cè)量

JBAT 跳線（見(jiàn)圖 1 中黃色框區(qū)域）允許用戶測(cè)量流入 IC BAT 引腳的靜態(tài)電流；J0 跳線（藍(lán)色框區(qū)域）允許用戶測(cè)量通過(guò)所有 LED 的電流。

步驟 5：電壓測(cè)量

SMD 測(cè)試點(diǎn)（TP_BAT、TP_VC5、TP_VC4、TP_VC3、TP_VC2、TP_VC1、TP_GND、TP_LD1、TP_LD2、TP_LD3、TP_LD4、TP_LD5、TP_ENB、TP_UDI 和 TP_ODI）允許用戶探測(cè)和測(cè)量每個(gè) IC 引腳的電壓。必要時(shí)可參考圖 2 和圖 3 中的原理圖和布局圖。

四、物料清單

五、注意事項(xiàng)

評(píng)估板僅用于研究、開(kāi)發(fā)、演示和評(píng)估目的，不能作為成品出售給消費(fèi)者。使用時(shí)需要由具備工程/技術(shù)培訓(xùn)且熟悉電氣/機(jī)械組件、系統(tǒng)和子系統(tǒng)處理風(fēng)險(xiǎn)的人員在實(shí)驗(yàn)室/開(kāi)發(fā)區(qū)域進(jìn)行操作，并承擔(dān)正確和安全處理的全部責(zé)任。此外，該評(píng)估板不適用歐盟關(guān)于電磁兼容性、限制物質(zhì)（RoHS）、回收（WEEE）、FCC、CE 或 UL 的指令，可能不滿足這些或其他相關(guān)指令的技術(shù)要求。

在使用 NCS35011 評(píng)估板時(shí)，你是否遇到過(guò)一些特殊的問(wèn)題或者有獨(dú)特的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)?zāi)?？歡迎在評(píng)論區(qū)分享。