在新能源電動(dòng)汽車領(lǐng)域，無(wú)論是微混，輕混，增程或者純電汽車，12V備用鋰電池憑借著環(huán)保，用戶體驗(yàn)，全生命周期成本優(yōu)勢(shì)，裝機(jī)數(shù)量快速攀升。

上篇文章（安全優(yōu)先！矽力杰AFE+MCU為車載12V鋰電池保駕護(hù)航）著重介紹了SA63654的功能安全架構(gòu)。這篇文章，我們將給大家?guī)?lái)更為精彩的SA63654差異化亮點(diǎn)，為您量身打造安全耐用最優(yōu)系統(tǒng)成本的12V解決方案。SA63654憑借著這些亮點(diǎn)，已經(jīng)斬獲海內(nèi)外多家頭部OEM的車型定點(diǎn)。同時(shí)矽力杰MCU-SA32B系列MCU flash容量從128KB到2MB，全系列支持功能安全ASIL-B和信息安全，滿足不同類型的12V鋰電BMS應(yīng)用場(chǎng)景。

SA63654是立足于12V系統(tǒng)原生設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，差異化設(shè)計(jì)亮點(diǎn)包括：

優(yōu)越的高邊驅(qū)動(dòng)

靈活的MOS架構(gòu)

同步的MOS診斷

優(yōu)異的休眠功耗

業(yè)界最小的封裝

完備的反向喚醒

優(yōu)越的高邊驅(qū)動(dòng)

確保系統(tǒng)的可靠性

SA63654采用專利的基于電感的遲滯型Boost電路，相比基于電容的電荷泵電路，優(yōu)勢(shì)有：更低的靜態(tài)功耗:<10uA；更低的輸入電源電壓:≥4V；更高的柵極驅(qū)動(dòng)電壓:12V；更快的閉合/關(guān)斷速度:<20uS；更快的補(bǔ)能速度:>6mA。同時(shí)，該電路具備輸出欠壓保護(hù)功能，且輸出欠壓保護(hù)點(diǎn)遠(yuǎn)高于市面上功率MOS的VGS(th),因此能避免將功率MOS驅(qū)動(dòng)在線性區(qū)域。綜上功能優(yōu)勢(shì)，SA63654的高邊驅(qū)動(dòng)，可有效減少擴(kuò)展的功率MOS對(duì)數(shù)。

靈活的MOS架構(gòu)

兼容多種MOS架構(gòu)

12V BMS系統(tǒng)采用功率MOS作為負(fù)載供電/電池充電的控制開(kāi)關(guān)。在市面上，功率MOS的驅(qū)動(dòng)架構(gòu)有：充放電分開(kāi)控制，共源；充放電同開(kāi)同斷，共源；充放電分開(kāi)控制，共漏。SA63654能夠完全兼容上述三種驅(qū)動(dòng)架構(gòu)。同時(shí)即使在充放電分開(kāi)控制的架構(gòu)中，也可以實(shí)現(xiàn)單一方向的過(guò)流事件時(shí)控制充放電功率MOS同時(shí)斷開(kāi)。三種驅(qū)動(dòng)架構(gòu)如下所示。

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同步的MOS診斷

消除診斷誤判風(fēng)險(xiǎn)

12V鋰電池系統(tǒng)，高邊MOS負(fù)責(zé)連接電池(B+)和負(fù)載(P+)，它對(duì)系統(tǒng)安全至關(guān)重要。業(yè)界現(xiàn)有診斷方案，如下右圖，采用外置電阻分壓方式異步檢測(cè)MOS兩端電壓。這種方案無(wú)法同時(shí)刻采集MOS兩端差分電壓，且外部電阻網(wǎng)絡(luò)引入額外功耗、誤差和器件失效概率。

SA63654采用創(chuàng)新的差分架構(gòu)，一路采集P+端與B+端的壓差即MOSFET的壓降；一路采集SRC端與P+端的壓降即充電管的壓降。SA63654的差分采樣結(jié)構(gòu)，不僅消除了單端采樣帶來(lái)的功耗問(wèn)題和同步性問(wèn)題，直接保證了精度；而且消除了兩路單端異步采樣帶來(lái)的診斷誤判風(fēng)險(xiǎn)；還可以節(jié)約MCU資源，降低MCU負(fù)荷。

*業(yè)界現(xiàn)有診斷方案

*矽力杰診斷方案

優(yōu)異的休眠功耗

消除中途補(bǔ)電次數(shù)

SA63654在Sleep Idle模式下僅消耗40uA的電流；在Sleep Idle情況下，若開(kāi)啟1S周期性喚醒功能，則等效功耗為4.5mAx(8mS/1S)=36uA，其中 4.5mA為Active模式下工作電流，8mS為周期性喚醒后持續(xù)工作的時(shí)間。因此在1S周期性喚醒周期下的靜態(tài)功耗為40+36=76uA，遠(yuǎn)小于市場(chǎng)競(jìng)品的靜態(tài)功耗(>100uA)。

業(yè)界最小的封裝

優(yōu)化PCB布局和MOS散熱

12V鋰電池包容量有逐步減小的趨勢(shì)，對(duì)應(yīng)的PCB板空間也越來(lái)越小。SA63654采用40 pins的QFN封裝，大小僅為5mm x 5mm，比市面競(jìng)品小一半；同時(shí)該封裝帶側(cè)面爬錫，可提高焊接的可靠性和便利可視焊接檢查。

完備的反向喚醒

避免電池過(guò)充/過(guò)放

為降低系統(tǒng)功耗，系統(tǒng)進(jìn)入休眠時(shí)會(huì)將MCU下電，則AFE擔(dān)負(fù)起監(jiān)控功能。SA63654除具備常規(guī)的過(guò)壓欠壓/過(guò)溫欠溫/過(guò)流監(jiān)控外，還具備了低電量告警功能、負(fù)載小電流變化喚醒和搭電喚醒。在AFE檢測(cè)到故障后，通過(guò)WAKE引腳輸出高電平去喚醒SBC；或者通過(guò)/FLT引腳輸出低電平去喚醒MCU(若MCU沒(méi)有下電)。因此SA63654具備了完善的休眠監(jiān)控和休眠喚醒功能。

*系統(tǒng)應(yīng)用框圖