任务介绍
本次任务的核心目标是设计一款紧凑的锂电池保护模块,我们采用之前设计的尺寸大小。该款模块要求IIC接口进行交互,主要一款锂电池监控芯片,最主要的要求在得捷官网上可售的,我们浏览的搜索电源管理IC的电源监控芯片,其中满足要求的芯片也很多。具体的任务要求如下:
设计一个具备I2C通信接口的锂电池保护板:
可读取电池电压、温度、实际电量、充放电状态;
支持软件配置保护参数;
PCB尺寸建议控制在25mm×20mm范围内;
主要器件:需在DigiKey官网上有货且正常售卖;
模块介绍
本次设计的锂电池保护模块是基于MAX17048设计的,MAX17048G+T10是Maxim Integrated(现属ADI)推出的ModelGauge™ m5算法系列单节锂电池电量计芯片,采用I²C接口实现高精度电池状态监测。其核心功能包括:通过ModelGauge™ m5算法结合电压模型与阻抗跟踪技术,无需外部检流电阻即可实时估算电池剩余电量(SOC)和满充容量(FCC),典型工作电流仅7μA,休眠模式下电流低于1μA。该芯片支持-20℃~70℃工作温度范围,采用8引脚TDFN封装(2mm×2mm),适用于便携式设备对空间和功耗敏感的场景。其创新性在于免学习设计,消除了传统电量计所需的充放电校准周期,同时内置温度补偿和电池老化模型,在复杂工况下仍能保持高精度。
MAX17048G+T10芯片DigiKey链接:https://www.digikey.cn/zh/products/detail/analog-devices-inc-maxim-integrated/MAX17048G-T10/3758921
原理图和PCB模块介绍
原理图
PCB
3D效果图
模块主要性能指标和管脚定义
主要性能指标
类型 | 锂电池保护模块 |
核心芯片 | MAX17048 |
板卡尺寸 | 25mm x 20mm |
输入电压 | 3.3V |
通信 | IIC |
管脚定义
电池接口:
管脚属性 | 管脚名 | 管脚编号 |
P | GND | CN1-1 |
P | VOUT | CN1-2 |
电池接口:
管脚属性 | 管脚名 | 管脚编号 |
P | GND | U5-1 |
P | VCC | U5-2 |
IO | SCL | U5-2 |
IO | SDA | U5-2 |
板上设置及标识
标记 | 名称 | 默认状态 | 描述 |
LED1 | POWER | 灭 | 供电状态 |
eZ-PLM上新建物料和项目的截图
我们使用了eZ-PLM系统进行项目管理,上传了自己的工程文件,每次上传都会要求修改保存记录各个版本,也可随时查阅。物料管理,项目管理,BOM自动提取,还是非常的方便的。
物料添加展示图
项目详情图
心得体会
本次的任务是锂电池保护模块,我们参看了不少的demo设计,最好选择了这款芯片,实际上也是应用比较多的芯片,根据数据手册进行外部引脚的基本配置。