簡介
本文主要介紹了高邊驅動晶片MC17XS6500 的功能、特性。世平集團基於 FlagChips FC7300 HV BMS 方案，高邊驅動晶片MC17XS6500 被用於驅動繼電器的斷開和閉合。在本文中介紹了 MC17XS6500 在正常模式和故障模式下，是如何控制 OUT 的輸出。
1、功能介紹
圖1 ， MC17XS6500 框圖
如圖 1 所示，為 MC17XS650 晶片內部框圖，紅色圈內為它主要的常用功能模塊，包括 SPI 通訊模塊、故障單元、外部 PWM 輸入、OUT 模塊。接下來我將對以上主要模塊的功能進行介紹，如下：
- SPI 通訊模塊功能：
- 在正常模式下控制設備
- 在正常模式和故障模式下提供診斷功能
- SPI 是一個 16 位全雙工同步數據傳輸接口，具有級聯能力
- MC17XS650 晶片內部 SPI 模塊與 MCU 通過菊花鏈的方式進行通訊，最大通訊頻率為 5MHZ
1.1、故障單元功能：
提供了一個快速狀態寄存器，當發生故障時，可供 SPI 讀取該寄存器的值進行診斷。
1.2、外部PWM輸入功能：
為 MC17XS6500 晶片提供一個參考 PWM 頻率，此 PWM 進入為 MC17XS6500 晶片會被其內部 PWM 模塊默認地分頻 256，然後再提供給 OUT 模塊作為輸出 PWM。
- OUT模塊功能：
- 提供了 6 個 OUT 通道，OUT1-OUT5 為常用通道，OUT6 為智能電源開關驅動通道
- 每個通道內部都集成一個 8 位 PWM 寄存器，可用來配置輸出 PWM 的占空比，且每個通道的 PWM 頻率可被 SPI 配置
2、特性
MC17XS6500 晶片特性如下：
- Penta 高邊開關具有過載、過溫和欠壓保護功能
- 控制一個外部智能電源開關的輸出
- 16 位 SPI 通信接口，具有級聯能力
- 集成故障模式（符合 ASIL B 功能安全）
- 在故障模式下有專用於控制輸出的 4 個輸入 IO 口
- 帶有 SPI 可編程多路復用器和同步信號的模擬反饋引腳
- 通過 SPI 通信進行通道診斷
- 帶有外部時鐘、分頻器和多相特性的同步 PWM 模塊
- 優的電磁兼容性能
- 電源網絡和反向極性保護
- 超低功耗模式
- 可擴展和靈活的系列概念
- 與板布局兼容的 SOIC32 封裝，帶有外露焊盤
3、正常模式和故障模式
圖 2， FlagChips FC7300 BMS 方案中BU板原理圖 0502 版
3.1、正常模式下
如圖 2 所示，為 FlagChips FC7300 BMS 方案中 BMU 板中的 MC17XS6500 晶片原理圖。當 MC17XS6500 晶片在正常模式下運行時，LIMP 引腳電平為低電平。當晶片發生故障時，該引腳電平為高電平。
如圖 3 所示，為 MC17XS6500 晶片在正常模式運行下所測數據圖。在正常模式下測試時之前，打開了 MC17XS650 晶片的 OUT1-OUT4，其中 LED 板子紅色線從左到右分別對應的MC17XS6500 晶片 的 OUT1-OUT4，LED 燈從左到右依次全亮，代表 OUT1-OUT4 輸出正常且 MC17XS6500 晶片的 LIMP 引腳電平為低電平。
圖3, MC17XS6500 晶片在正常模式下的測量數據圖
3.2、故障模式下
如圖 4 所示，為在 MC17XS6500 在故障模式測量的數據圖，LED 滅、OUT 無輸出且 MC17XS6500 晶片引腳電平為高電平（5V）。
圖 4 ，MC17XS6500 晶片在故障模式下的測量數據圖
圖5 ，MC17XS6500 晶片在正常模式下的測量數據圖
如圖 5 所示，為 FlagChips FC7300 BMS 方案 MCXS176500 原理圖。在 MC17XS6500 晶片故障模式下，分別給 17XS6500 晶片的 IN1-IN4 引腳一個 5V 的高電平。測量結果如下圖 6 所示，紅線接 OUT 引腳，LED 從左到右分別代表 OUT1-OUT4，黑色線為接地。實驗結果，LED 燈從左到右一次亮，從而實現在故障模式下通過給 MC17XS3500 晶片 IN1-IN4 引腳高電平，控制OUT1-OUT4 輸出高電平。
圖 6 ，MC17XS6500 晶片在故障模式下，分別給 IN1-IN4 IO 口高電平所測數據圖
4、總結
本文主要介紹了 MC17XS6500 晶片的主要功能有 SPI 通訊功能、故障單元功能、外部 PWM 輸入、OUT 輸出功能，並介紹了 MC17XS6500 在正常模式下和故障模式下如何控制 OUT 的輸出。在實際運用中，在正常模式下使用 MC17XS6500 晶片驅動繼電器的開關會更有效。在故障模式下通過硬體的方式使 MC17XS6500 晶片輸出高電平驅動繼電器，豐富了 MC17XS6500 晶片的功能。如有問題歡迎在下方評論區留言或者發郵件到atu.sh@wpi-group.com。
5、參考文獻
(1) MC17XS6500 Reference Manual Rev. 5.0, 12/2017
(2) FlagChips FC7300 BMU 原理圖 0502版
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作者：Jim Zhang / 張傲
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