CN206097928U - 一种电动汽车电池管理系统铁电存储电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电动汽车电池管理系统铁电存储电路，包括DC/DC降压单元、电平转换单元及铁电储存单元，所述DC/DC降压单元用于将5V电压转换为3V电压，并向电平转换单元及铁电储存单元提供该工作电压，所述电平转换单元用于接收单片机电压和通讯信号，并将该电压和通讯信号经电压转变后送入铁电存储单元储存。本实用新型采用汽车级的电压和信号转换电路使得单片机端电压、信号和铁电存储电压和信号能够很好的隔离，抗干扰效果好，写入速度快。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种数据存储电路，具体涉及一种电动汽车电池管理系统铁电存储电路。
背景技术
传统的主流半导体存储器可以分为两类：易失性和非易失性，易失性的存储器包括静态存储器SRAM(static random access memory)和动态存储器DRAM(dynamic randomaccess memory),SRAM和DRAM在掉电时候均会失去保存的数据，RAM类型的存储器易于使用而且性能好，可是他们同样会在掉电的情况下会失去保存的数据。非易失性存储器在掉电的情况下并不会丢失所存储的数据，然而所有的主流的非易失性存储器均源自于只读存储器(ROM)技术，然而被称为只读存储器的东西肯定不容易进行写入操作，其实事实上是根本不能写入。所以有ROM技术研发出的存储器则都具有写入信息困难的特点，这些技术包括有EPROM、EEPROM和FLASH，这些存储器不仅写入速度慢，而且只能有限次的的擦写，写入时功耗大。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种电动汽车电池管理系统铁电存储电路，该驱动电路不仅写入速度快、写入功耗小而且可以无限次写入。
为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
一种电动汽车电池管理系统铁电存储电路，包括DC/DC降压单元、电平转换单元及铁电储存单元，所述DC/DC降压单元用于将5V电压转换为3V电压，并向电平转换单元及铁电储存单元提供该工作电压，所述电平转换单元用于接收单片机电压和通讯信号，并将该电压和通讯信号经电压转变后送入铁电存储单元储存。
所述DC/DC降压单元包括降压芯片Q1，电容C1、C2、C3和C4，所述降压芯片Q1的1脚和2脚接地，降压芯片Q1的3脚和4脚接+5V电源，所述降压芯片Q1的4脚通过并联的电容C3和C4后接地，其5脚和6脚接电源，且该5脚和6脚通过并联的电容C1和C2后接地。
所述电平转换单元采用电平转换芯片U1，所述电平转换单元U1的6脚、7脚、8脚和9脚分别经上拉电阻R5、R6、R7、R8与DC/DC降压单元的电压输出端相连，电平转换单元U1的12脚、13脚、14脚和15脚分别经电阻R1、R2、R3、R4与DC/DC降压单元的电压输入端相连；所述电平转换单元U1的10脚经电阻R9接地，其2脚与DC/DC降压单元的电压输出端相连，其19脚与DC/DC降压单元的电压输入端相连。
所述铁电储存单元采用铁电存储芯片U2，所述铁电储存芯片U2的3脚、7脚、8脚均与3.3V电源相连，且其3脚经电容C9接地，其8脚经电容C7接地，其7脚经电容C8接地。
所述降压芯片Q1的型号为汽车级MAX6070AAUT33+T。
所述电平转换芯片U1的型号为汽车级MAX3001EAUP。
所述铁电存储芯片U2的型号为CY15B104Q。
本实用新型的有益效果是：
(1)芯片工作电压稳定、抗干扰效果好且静态功耗低。铁电存储电路采用汽车级降压电路输出3.3V电压为电压和信号电平转换芯片U1和铁电存储芯片U2提供稳定的工作电压，采用汽车级的电压和信号转换电路使得单片机端电压、信号和铁电存储电压和信号能够很好的隔离，抗干扰效果好，并且此电路具有15KV的ESD(静电)保护功能，并且静态功耗比较低只有0.1uA。
(2)写入速度快且可以无限次写入，铁电存储电路的铁电存储芯片U2使用高级铁电工艺4Mbit非易失性存储器，以总线的速度执行写操作并且使用高速的SPI总线与单片机传输，写入速度快，该芯片能够支持10的14平方读写周期，提供了更多的读写次数，可以无限次写入。
附图说明
图1是本实用新型的电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明：
如图1所示，一种电动汽车电池管理系统铁电存储电路，包括DC/DC降压单元、电压和信号电平转换单元、铁电存储单元，DC/DC降压电路是5V转3.3V电压，为电压和信号电平转换芯片U1和铁电存储芯片U2提供稳定的工作电压，连接单片机的5V电源和SPI通讯信号经过电压和信号电平转换芯片U1后转为3.3V电源和SPI通讯信号，此3.3V电源和SPI通讯信号连接铁电存储芯片，使得铁电存储芯片和单片机通过高速的SPI传输，实现数据的存储。
如图1所示，DC/DC降压单元包括降压芯片Q1，电容C3、C1、C4和C2构成的，降压芯片Q1的1脚和2脚接地,降压芯片Q1的3脚接+5V电源，该降压芯片的4脚接输入电压+5V，且接在滤波电容C3和C4的一端，滤波电容C3和C4的另一端接地,降压芯片Q1的5脚和6脚输出3.3V电压，接在滤波电容C1和C2的一端，滤波电容C1和C2的另一端接地。本实施例中，降压芯片Q1的型号为汽车级MAX6070AAUT33+T，滤波电容C1和C3为钽电容,C2和C4为瓷片电容，电容C1和电容C2对输入+5V电压进行高频和低频滤波，电容C3和电容C4对输出+3.3V电压进行高频和低频滤波，输出电压精度可以达到0.04％同时经过电容滤波处理后给铁电存储芯片U2提供稳定的3.3V工作电压。
电平转换单元由电平转换芯片U1，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9，电容C5和C6构成,电平转换芯片U1的2脚接转换后3.3V电压，接在滤波电容C5的一端，滤波电容C5的另一端接地,电平转换芯片U1的6脚接转换后的3.3V CS片选信号,接在限流电阻R8的一端，限流电阻R8的另一端接3.3V电压，电平转换芯片U1的7脚接转换后的3.3V DI数据输入信号，接在限流电阻R7的一端，限流电阻R7的另一端接3.3V电压，电平转换芯片U1的8脚接转换后的3.3V DO数据输出信号，接在限流电阻R6的一端，限流电阻R6的另一端接3.3V电压，电平转换芯片U1的9脚接转换后的3.3V SCK时钟信号，接在限流电阻R5的一端，限流电阻R5的另一端接3.3V电压，电平转换芯片U1的10脚接使能信号，接在下拉电阻R9的一端，下拉电阻R9的另一端接地,电平转换芯片U1的11脚接地、电平转换芯片U1的12脚接单片机的5VSPI 1_SCLK时钟信号,接在限流电阻R4的一端，限流电阻R4的另一端接5V电压,电平转换芯片U1的13脚接单片机的5V SPI1_MRST数据输出信号,接在限流电阻R3的一端，限流电阻R3的另一端接5V电压,电平转换芯片U1的14脚接单片机的5V SPI1_MTSR数据输入信号,接在限流电阻R2的一端，限流电阻R2的另一端接5V电压,电平转换芯片U1的15脚接单片机的5VSPI1_CS数据片选信号,接在限流电阻R1的一端，限流电阻R1的另一端接5V电压.电平转换芯片U1的19脚接单片机的5V电压,接在滤波电容C6的一端，滤波电容C6的另一端接地。本实施例中电平转换芯片U1的型号为汽车级MAX3001EAUP，该电平转换单元提供了8路的电平转换通道，电压和信号实现5V到3.3V的转换，此转换单元通讯速度快提供了4MBIT通讯速率，功耗比较低静态电流<10uA,当EN脚为低电平，静态电流<2uA,而且此电压和信号转换单元抗静电效果好，具有±15KV的ESD静电保护功能。
铁电存储单元采用铁电存储芯片U2，该铁电存储芯片U2的1脚与单片机的CS片选信号相连，铁电存储芯片U2的2脚与单片机的DO数据输出信号相连，铁电存储芯片U2的3脚接3.3V电压，同时3脚经电容C9接地,铁电存储芯片U2的4脚接地,铁电存储芯片U2的5脚接单片机的DI数据输入信号，铁电存储芯片U2的6脚接单片机的SCLK时钟信号、铁电存储芯片U2的7脚接3.3V电压，接在滤波电容C8的一端，滤波电容C8的另一端接GND,铁电存储芯片U2的8脚接3.3V电压，接在滤波电容C7的一端，滤波电容C7的另一端接GND；设置铁电存储芯片U2取汽车级CY15B104Q，滤波电容C7、C8和C9取0.1uF,此铁电存储单元使用高级铁电工艺4Mbit非易失性存储器，具有更好的写功能、高耐久性和低功耗，并且使用高速的SPI总线与单片机传输，可以改进F-RAM技术的高速写入功能，此铁电存储芯片U2是一个SPI从设备，它运行速度可达到40MHZ,该高速串行总线为SPI主设备提供了性能优良的串行通信，SPI是带有芯片选择CS信号、串行输入SI信号、串行输出SO信号、串行时钟SCK信号，当CS为高电平，则该芯片进入低功耗待机模式，并忽略其它输入，当CS为低电平，该芯片将激活SCK信号，SCK的第一个上升沿表示SI信号引脚上SPI指令已接受到第一个最高有效位(MSB),所有的数据输入和输出均与串行时钟SCK同步，SPI数据总线由SI和SO两条线组成，可用于串行数据通信，SI也称为主出从入(MOSI),SO则称为主入从出(MISO)，主设备通过SI引脚将指令发送到从设备，从设备通过SO引脚进行响应。
本实施例采用DC/DC降压单元，此降压单元是5V转3.3V电压，为电压和信号电平转换芯片U1和铁电存储芯片U2提供稳定的工作电压；采用电压和信号转换单元，此转换单元连接单片机的5V电源和SPI通讯信号，经过电压和信号电平转换芯片U1后转为3.3V电源和SPI通讯信号，此3.3V电源和SPI通讯信号连接铁电存储单元，使得铁电存储单元和单片机通过高速的SPI传输，实现数据的存储。
以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种电动汽车电池管理系统铁电存储电路，其特征在于：包括DC/DC降压单元、电平转换单元及铁电储存单元，所述DC/DC降压单元用于将5V电压转换为3V电压，并向电平转换单元及铁电储存单元提供该工作电压，所述电平转换单元用于接收单片机电压和通讯信号，并将该电压和通讯信号经电压转变后送入铁电存储单元储存。
2.根据权利要求1所述的电动汽车电池管理系统铁电存储电路，其特征在于：所述DC/DC降压单元包括降压芯片Q1，电容C1、C2、C3和C4，所述降压芯片Q1的1脚和2脚接地,降压芯片Q1的3脚和4脚接+5V电源，所述降压芯片Q1的4脚通过并联的电容C3和C4后接地,其5脚和6脚接电源，且该5脚和6脚通过并联的电容C1和C2后接地。
3.根据权利要求1所述的电动汽车电池管理系统铁电存储电路，其特征在于：所述电平转换单元采用电平转换芯片U1，所述电平转换单元U1的6脚、7脚、8脚和9脚分别经上拉电阻R5、R6、R7、R8与DC/DC降压单元的电压输出端相连，电平转换单元U1的12脚、13脚、14脚和15脚分别经电阻R1、R2、R3、R4与DC/DC降压单元的电压输入端相连；所述电平转换单元U1的10脚经电阻R9接地，其2脚与DC/DC降压单元的电压输出端相连，其19脚与DC/DC降压单元的电压输入端相连。
4.根据权利要求1所述的电动汽车电池管理系统铁电存储电路，其特征在于：所述铁电储存单元采用铁电存储芯片U2，所述铁电储存芯片U2的3脚、7脚、8脚均与3.3V电源相连，且其3脚经电容C9接地，其8脚经电容C7接地，其7脚经电容C8接地。
5.根据权利要求2所述的电动汽车电池管理系统铁电存储电路，其特征在于：所述降压芯片Q1的型号为汽车级MAX6070AAUT33+T。
6.根据权利要求3所述的电动汽车电池管理系统铁电存储电路，其特征在于：所述电平转换芯片U1的型号为汽车级MAX3001EAUP。
7.根据权利要求4所述的电动汽车电池管理系统铁电存储电路，其特征在于：所述铁电存储芯片U2的型号为CY15B104Q。
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2016
- 2016-08-31 CN CN201621033342.4U patent/CN206097928U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN106251897B (zh) * | 2016-08-31 | 2023-06-09 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种电动汽车电池管理系统铁电存储电路 |
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