ZHDA309 September   2026 TPS61383-Q1

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
  5. 2设计要求和系统结构
    1. 2.1 设计要求
    2. 2.2 系统结构
      1. 2.2.1 集中式电子锁存器系统
      2. 2.2.2 分布式电子锁存器系统
  6. 3动力总成
    1. 3.1 使用 TPS61383-Q1 的集成电子锁存器动力总成
      1. 3.1.1 超级电容器充电器功能简介
      2. 3.1.2 升压功能简介
      3. 3.1.3 超级电容器泄放
    2. 3.2 硬件设计流程
      1. 3.2.1 选择外部 MOSFET
      2. 3.2.2 电感器选型
      3. 3.2.3 超级电容器侧的电容器
      4. 3.2.4 升压输出电容器
      5. 3.2.5 环路补偿设计
      6. 3.2.6 关键注意事项
    3. 3.3 软件初始编程流程
  7. 4超级电容器能量建模基础与选型
    1. 4.1 放电曲线和截止电压
    2. 4.2 超级电容器放电能量建模
    3. 4.3 计算示例
    4. 4.4 超级电容器 Excel 计算工具
  8. 5超级电容器管理
    1. 5.1 使用 BQ76907-Q1 进行电压监测
    2. 5.2 使用 BQ76907-Q1 进行电芯均衡
      1. 5.2.1 均衡策略
      2. 5.2.2 I2C 实施
      3. 5.2.3 电芯均衡电流
      4. 5.2.4 低侧保护电路设计注意事项
    3. 5.3 超级电容器健康状态检测：TPS61383-Q1 和 BQ76907-Q1 组合解决方案
  9. 6控制单元和通信
    1. 6.1 控制单元设计注意事项
    2. 6.2 SBC 选择
  10. 7执行单元
    1. 7.1 电机驱动器结构
    2. 7.2 电机驱动器设计注意事项
  11. 8总结
  12. 9参考资料

5.2.4 低侧保护电路设计注意事项

BQ76907-Q1 在超级电容器组的低侧采用背对背 NMOS，从而切断充电/放电路径，并在故障情况下保护超级电容器。充电管 CFET 和放电管 DFET 均位于 B- 与 PACK- 之间，处于电池组的低侧。

对于电子锁存器应用，如果超级电容器组的初始总串联电压降至 3V 以下，则无法满足 BQ76907-Q1 的最低电源电压要求。CFET 和 DFET 低侧开关将被禁用，从而将电池组接地与系统接地隔离，防止超级电容器充电。因此，一旦保护功能被激活且充电/放电 FET 关断，电池域与系统域之间的直接通信就会中断。必须解决低侧保护开关引入的这些限制。最直接的变通方法是禁用 BQ76907-Q1 的低侧保护功能；但是，这也会禁用芯片的核心保护机制，包括过流、过压和过热保护。

BQ76907-Q1 的低侧保护解决方案图 5-7 BQ76907-Q1 的低侧保护解决方案.

电子锁存器系统中必须配备 MCU，以支持电机控制逻辑。当超级电容器电压降至 3V 以下时，MCU 可以独立控制 CHG FET，为超级电容器组充电并提升其电压。在 BQ76907-Q1 的电源电压上升至 3V 以上后，MCU 将 CHG FET 的控制权限交还给 BQ76907-Q1，以重新启用所有片上保护功能。此设计采用外部 MOSFET 绕过 CHG FET，从而实现由 MCU 控制的超级电容器充电。