【技术实现步骤摘要】
本技术涉及隔离电路，具体是一种两级架构的afe级联隔离电路。
技术介绍
1、锂电池电池包超过一定的温度、电压、电流范围就有安全风险，因此需要电池管理系统(bms)进行电压、电流、温度采集和保护。afe芯片是高集成度的模拟前端芯片，主要可以进行锂电池电池包电芯的电压采集、锂电池电池包的温度采集、锂电池电池包的总电流采集，以此达到对锂电池电池包进行保护的目的；同时afe芯片可与mcu连接进行数据传输，以供mcu进行控制。bms的afe芯片大多采用iic通讯接口直接连接mcu并与mcu进行通讯，但是afe芯片直接连接mcu具有一定的局限性；两级架构的afe芯片其中一颗为高边afe芯片，另一颗为低边afe芯片；低边afe芯片一般连接保护板，从保护板取电；高边afe芯片连接锂电池电池包，并从锂电池电池包取电，高边afe芯片输出的电压对于mcu来说是高压，此时高边afe芯片如果不经隔离电路直接连接mcu，可能会对mcu造成损坏；且高边afe与低边afe之间的通信也需要连接隔离电路；因此目前市面上采用iic通讯接口直接连接mcu并与mcu进行通讯的锂电池电池包串数较少；现需要一种两级架构的afe级联隔离电路，可以满足锂电池电池包串数较多的应用场景。
技术实现思路
1、本技术的目的在于，提供一种两级架构的afe级联隔离电路。本技术可以实现两级afe级联架构的afe芯片与mcu之间的电源隔离以及两颗afe芯片之间的通信隔离。
2、本技术的技术方案：一种两级架构的afe级联隔离电路，电路连
3、上述的两级架构的afe级联隔离电路，所述电源隔离电路包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电容c1、稳压二极管dz1、mos管q1、三极管q2和光电耦合器u1；所述电阻r4的一端连接mcu；所述电阻r4的另一端连接光电耦合器u1的输入光电二极管正极；所述光电耦合器u1的输入光电二极管负极接地；所述光电耦合器u1的输出三极管集电极连接电阻r3的一端；所述电阻r3的另一端连接电阻r1的一端和mos管q1的g极；所述电阻r1的另一端连接mos管q1的s极，且电阻r1的另一端连接第一afe芯片u3的v11引脚；所述mos管q1的d极连接电阻r2的一端和三极管q2的集电极；所述电阻r2的另一端连接三极管q2的基极和电阻r5的一端；所述电阻r5的另一端接地；所述三极管q2的发射极连接电容c1的一端和电阻r6的一端；所述电阻r6的一端连接稳压二极管dz1的负极和电阻r7的一端，且电阻r6的另一端连接第一afe芯片u3的ld0_p引脚；所述光电耦合器u1的输出三极管发射极连接电容c1的一端、稳压二极管dz1的正极和电阻r7的另一端，且光电耦合器u1的输出三极管发射极接地。
4、前述的两级架构的afe级联隔离电路，所述第一通信隔离电路包括电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r14、电阻r21、三极管q3、三极管q4、三极管q5、三极管q6、光电耦合器u4和光电耦合器u5；所述电阻r12的一端连接三极管q3的基极，且电阻r12的一端连接第一afe芯片u3的sda引脚；所述电阻r12的另一端连接电阻r9的一端、三极管q5的集电极和光电耦合器u4的输入光电二极管正极；所述电阻r9的另一端连接电阻r10的一端，且电阻r9的另一端连接第一afe芯片u3的vcc引脚；所述电阻r10的另一端连接光电耦合器u5的输出三极管集电极；所述光电耦合器u4的输入光电二极管负极连接三极管q3的发射极；所述三极管q3的集电极连接三极管q5的发射极和电阻r21的一端，且三极管q3的集电极接地；所述光电耦合器u4的输出三极管集电极连接电阻r11的一端；所述电阻r11的另一端连接电阻r8的一端，且电阻r11的另一端连接第二afe芯片u2的vcc引脚；所述电阻r8的另一端连接三极管q4的集电极、电阻r14的一端和光电耦合器u5的输入光电二极管正极；所述三极管q4的基极连接光电耦合器u4的输出三极管发射极和电阻r13的一端；所述三极管q4的发射极连接电阻r13的另一端和三极管q6的集电极，且三极管q4的发射极接地；所述电阻r14的另一端连接三极管q6的基极，且电阻r14的另一端连接第二afe芯片u2的sda引脚；所述三极管q6的发射极连接光电耦合器u5的输入光电二极管负极。
5、前述的两级架构的afe级联隔离电路，所述第二通信隔离电路包括电阻r2、电阻r16、电阻r17、电阻r18、电阻r19、电阻r20、三极管q7、三极管q8和光电耦合器u6；所述电阻r19的一端连接第一afe芯片u3的scl引脚；所述电阻r19的另一端连接电阻r17的一端和三极管q7的集电极；所述电阻r17的另一端连接电阻r16的一端，且电阻r17的另一端连接第一afe芯片u3的vcc引脚；所述电阻r16的另一端连接光电耦合器u6的输出三极管集电极；所述三极管q7的基极连接光电耦合器u6的输出三极管发射极和电阻r2的一端；所述三极管q7的发射极连接电阻r2的另一端，且三极管q7的发射极接地；所述光电耦合器u6的输入光电二极管正极连接电阻r18的一端和地址r20的一端；所述电阻r18的另一端连接第二afe芯片u2的vcc引脚；所述电阻r20的另一端连接三极管q8的基极，且电阻r20的另一端连接第二afe芯片u2的scl引脚；所述三极管q8的发射极连接光电耦合器u6的输出二极管负极；所述三极管q8的集电极接地。
6、前述的两级架构的afe级联隔离电路，所述第二afe芯片u2为bms低边afe芯片。
7、前述的两级架构的afe级联隔离电路，所述第一afe芯片u3为bms高边afe芯片。
8、前述的两级架构的afe级联隔离电路，所述电阻r6连接有外部接口vpro1。
9、与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
10、本技术的第一afe芯片u3经电源隔离电路连接mcu，通过电源隔离电路将第一afe芯片u3输出的高压信号降低后再与mcu进行通信，可以保护mcu不受高压信号破坏；第二afe芯片u2经通信隔离电路连接第一afe芯片u3，通过通信隔离电路将第一afe芯片u3输出的高压信号降低后再与第二afe芯片u2进行通信，可以保护第二afe芯片u2不受高压信号破坏；此外，本技术的第一afe芯片u3连接mcu，当mcu输出高电平时，光电耦合器u1工作，此时mos管q1导通，第一afe芯片u3本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种两级架构的AFE级联隔离电路，该电路连接MCU；其特征在于：包括第一AFE芯片U3、第二AFE芯片U2、电源隔离电路(100)和通信隔离电路(200)；所述第一AFE芯片U3经电源隔离电路(100)与MCU相连；所述通信隔离电路(200)包括第一通信隔离电路(201)和第二通信隔离电路(202)；所述第二AFE芯片U2的SDA引脚经第一通信隔离电路(201)与第一AFE芯片U3的SDA引脚连接，所述第一通信隔离电路(201)用于实现数据信号的隔离；所述第二AFE芯片U2的SCL引脚经第二通信隔离电路(202)与第一AFE芯片U3的SCL引脚连接，所述第二通信隔离电路(202)用于实现时钟信号的隔离。
2.根据权利要求1所述的两级架构的AFE级联隔离电路，其特征在于：所述电源隔离电路(100)包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电容C1、稳压二极管DZ1、MOS管Q1、三极管Q2和光电耦合器U1；所述电阻R4的一端连接MCU；所述电阻R4的另一端连接光电耦合器U1的输入光电二极管正极；所述光电耦合器U1的输入光电二极管负极接
3.根据权利要求1所述的两级架构的AFE级联隔离电路，其特征在于：所述第一通信隔离电路(201)包括电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R21、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5、三极管Q6、光电耦合器U4和光电耦合器U5；所述电阻R12的一端连接三极管Q3的基极，且电阻R12的一端连接第一AFE芯片U3的SDA引脚；所述电阻R12的另一端连接电阻R9的一端、三极管Q5的集电极和光电耦合器U4的输入光电二极管正极；所述电阻R9的另一端连接电阻R10的一端，且电阻R9的另一端连接第一AFE芯片U3的VCC引脚；所述电阻R10的另一端连接光电耦合器U5的输出三极管集电极；所述光电耦合器U4的输入光电二极管负极连接三极管Q3的发射极；所述三极管Q3的集电极连接三极管Q5的发射极和电阻R21的一端，且三极管Q3的集电极接地；所述光电耦合器U4的输出三极管集电极连接电阻R11的一端；所述电阻R11的另一端连接电阻R8的一端，且电阻R11的另一端连接第二AFE芯片U2的VCC引脚；所述电阻R8的另一端连接三极管Q4的集电极、电阻R14的一端和光电耦合器U5的输入光电二极管正极；所述三极管Q4的基极连接光电耦合器U4的输出三极管发射极和电阻R13的一端；所述三极管Q4的发射极连接电阻R13的另一端和三极管Q6的集电极，且三极管Q4的发射极接地；所述电阻R14的另一端连接三极管Q6的基极，且电阻R14的另一端连接第二AFE芯片U2的SDA引脚；所述三极管Q6的发射极连接光电耦合器U5的输入光电二极管负极。
4.根据权利要求1所述的两级架构的AFE级联隔离电路，其特征在于：所述第二通信隔离电路(202)包括电阻R2、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、三极管Q7、三极管Q8和光电耦合器U6；所述电阻R19的一端连接第一AFE芯片U3的SCL引脚；所述电阻R19的另一端连接电阻R17的一端和三极管Q7的集电极；所述电阻R17的另一端连接电阻R16的一端，且电阻R17的另一端连接第一AFE芯片U3的VCC引脚；所述电阻R16的另一端连接光电耦合器U6的输出三极管集电极；所述三极管Q7的基极连接光电耦合器U6的输出三极管发射极和电阻R2的一端；所述三极管Q7的发射极连接电阻R2的另一端，且三极管Q7的发射极接地；所述光电耦合器U6的输入光电二极管正极连接电阻R18的一端和地址R20的一端；所述电阻R18的另一端连接第二AFE芯片U2的VCC引脚；所述电阻R20的另一端连接三极管Q8的基极，且电阻R20的另一端连接第二AFE芯片U2的SCL引脚；所述三极管Q8的发射极连接光电耦合器U6的输出二极管负极；所述三...
【技术特征摘要】
1.一种两级架构的afe级联隔离电路，该电路连接mcu；其特征在于：包括第一afe芯片u3、第二afe芯片u2、电源隔离电路(100)和通信隔离电路(200)；所述第一afe芯片u3经电源隔离电路(100)与mcu相连；所述通信隔离电路(200)包括第一通信隔离电路(201)和第二通信隔离电路(202)；所述第二afe芯片u2的sda引脚经第一通信隔离电路(201)与第一afe芯片u3的sda引脚连接，所述第一通信隔离电路(201)用于实现数据信号的隔离；所述第二afe芯片u2的scl引脚经第二通信隔离电路(202)与第一afe芯片u3的scl引脚连接，所述第二通信隔离电路(202)用于实现时钟信号的隔离。
2.根据权利要求1所述的两级架构的afe级联隔离电路，其特征在于：所述电源隔离电路(100)包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电容c1、稳压二极管dz1、mos管q1、三极管q2和光电耦合器u1；所述电阻r4的一端连接mcu；所述电阻r4的另一端连接光电耦合器u1的输入光电二极管正极；所述光电耦合器u1的输入光电二极管负极接地；所述光电耦合器u1的输出三极管集电极连接电阻r3的一端；所述电阻r3的另一端连接电阻r1的一端和mos管q1的g极；所述电阻r1的另一端连接mos管q1的s极，且电阻r1的另一端连接第一afe芯片u3的v11引脚；所述mos管q1的d极连接电阻r2的一端和三极管q2的集电极；所述电阻r2的另一端连接三极管q2的基极和电阻r5的一端；所述电阻r5的另一端接地；所述三极管q2的发射极连接电容c1的一端和电阻r6的一端；所述电阻r6的一端连接稳压二极管dz1的负极和电阻r7的一端，且电阻r6的另一端连接第一afe芯片u3的ld0_p引脚；所述光电耦合器u1的输出三极管发射极连接电容c1的一端、稳压二极管dz1的正极和电阻r7的另一端，且光电耦合器u1的输出三极管发射极接地。
3.根据权利要求1所述的两级架构的afe级联隔离电路，其特征在于：所述第一通信隔离电路(201)包括电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r14、电阻r21、三极管q3、三极管q4、三极管q5、三极管q6、光电耦合器u4和光电耦合器u5；所述电阻r12的一端连接三极管q3的基极，且电阻r12的一端连接第一afe芯片u3的sda引脚；所述电阻r12的另一端连接电阻r9的一端、三极管q5的集电极和光电耦合器u4的输入光电二极管正极；所述电阻r9的另一端连接电阻r10的一端...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁毅，吴宝勤，李金柯，黄龙松，刘琴，沈红，
申请(专利权)人：杭州里德通信有限公司，
类型：新型
国别省市：
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