ROHM BD14000EFV - C：汽车用电池平衡LSI的卓越之选

在电子工程师的日常工作中，电池管理系统的设计至关重要，尤其是在汽车、可再生能源存储等领域。今天，我们就来深入了解一下ROHM公司推出的BD14000EFV - C，一款专为汽车4至6节串联储能元件电池设计的电池平衡LSI。

文件下载：BD14000EFV-CE2.pdf

一、产品概述

BD14000EFV - C是一款内置自控制电池平衡功能的LSI芯片。它集成了所有电池平衡所需的功能，能够对4至6节电池进行有效平衡，仅通过这一颗芯片就能实现储能元件电池的平衡。该芯片适用于检测电压范围在2.4V至3.1V的双电层电容器（EDLC）和具有类似电气特性的储能电容器。此外，它还具备多重过压检测功能，能检测电池的异常模式，并且可以通过使能控制进行应用相关的操作设置。

二、关键规格参数

1. 电压参数

• 输入电压范围：8.0V至24.0V
• 电池电压检测范围：2.4V至3.1V
• 电池电压检测精度：±1%（25°C时最大）

2. 电阻与电流参数

• 分流开关导通电阻：典型值1Ω
• 工作温度范围：-40°C至+105°C

3. 封装规格

采用HTSSOP - B30封装，尺寸为10.00mm x 7.60mm x 1.00mm（典型值）。

三、产品特性亮点

1. 集成度高

AEC - Q100认证（Grade2），将所有EDLC电池平衡功能集成在单颗芯片上，实现自控制EDLC平衡功能。

2. 平衡方法简单

采用分流电阻法进行简单平衡，支持4至6节电池串联连接，还可实现多芯片串联连接。

3. 检测功能丰富

内置过压检测标志输出，检测电压可设置，方便工程师根据实际需求进行调整。

四、应用领域广泛

该芯片可应用于汽车可再生能源储能、生产机械、建筑机械等领域，以及UPS等稳定电源设备。

五、引脚配置与功能

1. 引脚配置图

2. 引脚功能说明

PIN No.	Symbol	Function
1	C6	电池6的正连接端子引脚
2	D6	电池6的分流开关连接端子引脚
3	S6	电池6的分流开关连接端子引脚
...	...	...
30	VCC	稳压器电路电源输入引脚

六、内部模块功能

1. 控制模块（CONTROL block）

• 电池电压检测块：可设置检测电压，具备电池平衡电压检测和两种过压锁定（OVLO）功能，还能通过设置延迟控制保护检测误差。
• 检测控制块：通过设置ENIN引脚进行开关控制，可通过VSET0、1、2和OVLOSEL引脚设置电池检测电压。

  2. 稳压模块（REG block）

  作为芯片内部模块的电源块，也可作为控制输入/输出的I/F电源。

  3. 分流开关（Shunt SW）

  用于电池平衡功能。

  4. 开关检测（SWDET）

  作为自检功能，检测漏极引脚（D1~D6）在电池平衡电压检测时是否正常变为“L”。

  5. 标志输出

  从VO_OVLO1、2输出两种OVLO，从VO_OK输出自检功能。

七、电气特性分析

1. 电路电流

不同工作状态下，各引脚的电路电流不同，如VCC电路电流在开启时典型值为40μA，待机时为25μA等。

2. 电池电压检测

电池平衡启动检测电压范围为2.4V至3.1V，检测精度在不同条件下有所不同，如常温下为±1%，-40至105°C时为±2%。

3. 分流开关特性

开关导通电阻典型值为1.0Ω，开关关断时的漏电流最大为2μA。

4. 数字输入/输出端子

输出低电平电压、漏电流、输入高低电平电压等参数都有明确的规格。

八、典型性能曲线

通过一系列典型性能曲线，如电池平衡检测电压与温度的关系、OVLO检测电压与温度的关系、VREG与输出电流的关系等，我们可以更直观地了解芯片在不同条件下的性能表现。

九、功能描述与注意事项

1. 工作模式设置

通过ENIN引脚控制电池平衡器功能的开关，0为待机，1为工作。

2. 检测电压设置

使用VSET0、1和2引脚设置电池平衡启动检测电压和过压检测电压。

3. 过压标志输出

VO_OVLO1、2输出过压检测标志，非检测时为高阻态，检测时为低电平。

4. 自检功能

内置自检功能，通过VO_OK输出自检结果，可应对4、5或6节电池应用。

5. 检测时间设置

可设置电池平衡电压检测和过压检测的检测时间延迟，范围为75ms至100ms。

6. VREG端子应用

VREG输出电压作为芯片内部模块的I/F电源和控制电源，使用时需注意负载和电容选择。

7. 电池电压上升时的检测操作

芯片内部检测器输出随电池电压上升时间变化，使用前需仔细检查电气特性。

8. Cn端子应用

检测电压可能受噪声影响时，可在Cn至VSS之间使用陶瓷电容进行稳定检测。

十、应用实例

1. 4至6节电池应用

使用4或5节储能元件时，将未使用的端子连接到实际串联电池数对应的Cn端子。

2. 多芯片串联应用

连接超过8节电池时，可进行芯片串联连接，并通过相应的应用电路实现使能控制和标志输出。

十一、功率耗散与热考虑

芯片的最大允许结温为150°C，需合理设计系统和电路板布局，避免结温超过该值。可通过相关公式估算芯片的温度上升，从而确定分流电流值。

十二、操作注意事项

1. 电源连接

防止电源反接，可在电源和芯片电源引脚之间安装外部二极管。

2. 电源线路设计

提供低阻抗电源线路，分离数字和模拟块的地和电源线，在所有电源引脚连接电容。

3. 接地电压与布线

确保引脚电压不低于接地引脚，合理设计接地布线模式，减少线路阻抗。

4. 热考虑

避免功率耗散超过额定值，可增大电路板尺寸和铜面积。

5. 其他注意事项

如考虑浪涌电流、强电磁场影响、应用板测试注意事项、未使用输入引脚处理等。

总之，ROHM的BD14000EFV - C芯片在电池平衡领域具有诸多优势，但在实际应用中，工程师们还需根据具体需求和实际情况，充分考虑各项参数和注意事项，以确保芯片的稳定可靠运行。大家在使用这款芯片的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区交流分享。