一、概述

        Chipways 的 XL8818 系列 IC 是車規級多節電池組監控晶片（BMS AFE 晶片），可同時測量多達 18/16/14 串電池電壓、溫度等。它的特點已經在之前的博文中介紹。

        世平集團在汽車 HVBMS 方案中使用 XL8818 採集鋰電池的電壓、溫度信號，通過菊花鏈的方式多級串聯，實現 400V/800V 高壓的電池管理。

       下面世向大家介紹 XL8818 系列晶片的硬體設計過程中需要注意的問題。

二、XL8818 的參考設計原理圖

圖 1. XL8818 典型電路原理圖

XL8820 的硬體電路說明如下：

1. 對於均衡功能的電路（S0~S18）使用 XL8818 晶片內部集成低阻抗 FET（RDS(ON) = 1~3Ω），允許平均放電電流為 150mA，峰值放電電流為 300mA。所以電路上只接了一個 30Ω 的限流電阻。

圖2. 均衡電路

2. 對於低壓電源部分，DRIVE 管腳（pin53）可以輸出 5.7V（±0.1V）/1mA ，用來驅動 NPN 三極體 Q1 基極，所以 Q1 的發射極可以輸出電壓 5V，給 VREG 管腳（pin54）以及外圍器件供電。VREG 的電流由 NPN 的放大倍數決定。VREG1（pin52）可以提供 3.2V（±0.1V）電源，VREG2（pin51）可以提供 3V（±5mV）/5mA 電源。

圖3. 低壓電源部分

3. XL8818 既可以通過 SPI 通訊，又可以通過 isoSPI 的雙線差分信號通訊。這兩種通訊方式可以通過 ISOMD（pin55）管腳來設置。當 ISOMD 連接到 VREG，為 2 線 isoSPI 模式；當 ISOMD 連接到 GND，為四線 SPI 模式。
   
   
4. 與 XL8820 相同，XL8818 的 ICMP（pin58）用於設置內部隔離式接口比較器的電壓閾值。比較器閾值為 ICMP 管腳電壓的 1/2。

       IBIAS（pin57）用於設置內部隔離式接口的偏置電流。

       通過設置這兩個管腳的偏置電阻（R47 & R48），可以設置差分信號線上的驅動電流、比較器門限電壓、以及差分信號的幅度。具體的設置方法，可以參考博文：Chipways XL8820 的硬體實現。

5. GPIO0~GPIO9 可用於作為普通的 IO 管腳或者 ADC 輸入管腳。用作模擬輸入時，每個管腳的測量範圍是 0~5V。通常會把這些管腳用來做 ADC 輸入，用於測量溫度。
   
   
6. XL8818 有 2 對 isoSPI 差分信號線（IPA/IMA & IPB/IMB），用於菊花鏈方式的級聯，支持雙向菊花鏈。比如，IPA/IMA 用於連接上一級的 XL8818，IPB/IMB 用於連接下一級的 XL8818。

三、總結

        綜上所述，XL8818 的高集成度，使得它的外圍電路很簡單，BOM 成本較低。如果想了解更多，可以在下方評論區留言，或者發郵件給我們：atu.sh@wpi-group.com。

四、參考資料

1. Chipways XL8818/XL8816/XL8814 Datasheet。

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作者：May Xu / 徐美霞