任务介绍
Make Blocks第五期任务我们这次选择的是智能电池保护板模块,看了一下得捷上的相关芯片并结合demo模块,我们选择了一个相对已经存在很久的一款芯片,成熟非常的重要,我们根据标准结构版型进行设计。
模块介绍
本次设计的模块是基于基于DS2438的智能电池保护板模块,感觉这个芯片存在这么久还在正常出售,说明其还是很有市场和价值的。DS2438是Maxim Integrated(原Dallas Semiconductor)推出的一款智能电池监测芯片,专为便携式设备、电动车及工业电池管理系统设计,集成了温度传感、电压/电流检测、电量计量及数据存储功能,通过单总线(1-Wire)接口实现高效通信。其核心特性包括:内置10位A/D转换器,支持0-10V电压测量(分辨率10mV)和-55°C至+125°C温度检测(分辨率0.03125°C),集成电流累加器可精确计算充放电电量,避免传统检测方法导致的过充/过放问题。芯片采用64位唯一序列号标识,配备40字节非易失性EEPROM存储电池参数(如化学特性、容量、组装日期等),工作电压范围2.4V-10.0V,适用于-40°C至+85°C环境MCP_3]^。典型应用电路需连接VSENS±(电流检测)、VAD(电压输入)、VDD(电源)及DQ(数据线)引脚,通过分压电阻网络可扩展至高压电池组(>10V)监测,同时需ESD保护和噪声抑制设计。在电动车蓄电池管理中,DS2438与单片机(如ATmega16L)协同工作,实现多节电池同步监测、剩余电量显示及充放电过程控制,显著提升电池寿命和维护效率。此外,其低功耗特性使其适用于涡街流量计等工业设备的电池状态监测,当电量低于阈值时触发GSM报警。
DS2438AZ+芯片DigiKey链接:https://www.digikey.cn/zh/products/detail/analog-devices-inc-maxim-integrated/DS2438AZ/1017688
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 | 智能电池保护板 |
核心芯片 | DS2438 |
板卡尺寸 | 20mm x 20mm |
供电电压 | 3.3V |
输出信号电平 | 3.3V |
管脚定义
CN1:
管脚属性 | 管脚名 | 管脚编号 |
P | 3.3V | 1 |
IO | DO | 2 |
IO | —— | 3 |
P | GND | 4 |
H1:
管脚属性 | 管脚名 | 管脚编号 |
P | GND | 1 |
P | VBAT | 2 |
eZ-PLM上新建物料和项目的截图
使用了eZ-PLM系统上传了自己的工程文件,方便保存记录各个版本,也可随时查阅,系统里查阅不到的物料也支持手动添加。
物料添加展示图
项目详情图
心得体会
本次的主题是电源管理和电池管理,电池的状态将影响整个供电系统。本次设计参考了demo设计,选择了一个封装常见,引脚很少,上市很早的成熟芯片,整体设计也会比较简单难度,接口相对来说也比较简单。感谢论坛和得捷对本次活动的大力支持,不断的让工程师接触更多的新知识。