一颗芯片管理18串电池！MC33774A的ASIL D安全与智能平衡方案

集成电路大数据平台 2025-07-21 17:28
本期是平台君和您分享的第290期内容
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作为BMS（电池管理系统）的重要组成部件，AFE（模拟前端）芯片承担着关键的监测与保护功能。随着新能源市场的快速发展，各大集成电路厂商纷纷推出模拟前端芯片，市场竞争激烈。

今天，平台君给大家分享一款BMS模拟前端AFE芯片——MC33774A👈，它是由NXP（恩智浦半导体）推出的一款专为汽车应用设计的锂离子电池单体控制器集成电路，适用于电动汽车 (EV) 和混合动力电动汽车 (HEV)。也可用于工业应用，例如储能系统 (ESS) 和不间断电源 (UPS) 系统。



Technical Advantages

01. MC33774A技术优势

  1. 支持16位分辨率，精度高达±0.8 mV，支持-3V至+5V的母线电压测量。

  2. 8个模拟输入通道，支持5V输入范围，16位分辨率，精度为±5 mV。

  3. 两个冗余内部温度传感器，可测量电源电压和外部晶体管电流。

  4. 车载无源电池平衡：高达200mA的平均电池平衡和诊断功能；自动奇/偶平衡序列；定时器, 电压, 温度, PWM控制平衡。

  5. 支持 SPI（4 Mbit/s）和隔离菊花链（TPL3，2 Mbit/s）通信，支持多达62个节点。

  6. I²C总线主接口，可配置报警输出，循环唤醒功能，以及在故障时通过菊花链唤醒主机 MCU 的能力。

芯片功能框图（来源：芯片规格书）


Chip Iteration

02. 芯片迭代

在分析MC33774A芯片时，平台君发现MC33774A是NXP推出的新一代BMS模拟前端AFE芯片。与前几代MC33771C👈、MC33775A👈相比，其具备功能更丰富、实用性。三者在核心功能（电压/温度监测、隔离通信等）上相似，但在具体参数、功能特性和应用场景上存在差异。

三者都是用于电池管理系统，能够对电池的电压、温度等参数进行测量和监控，具备被动均衡功能，以保证电池组的安全和性能。均符合汽车功能安全标准ISO 26262，达到ASIL D等级。均支持菊花链通信（ETPL总线），但MC33774A新增I²C接口控制外部器件（如EEPROM）。


管芯文字（图源：IPBrain平台）

上面是平台君从IPBrain平台找到的管芯文字。从管芯文字标识来看，MC33771C芯片设计完成时间应该是在2019年；MC33775A芯片设计完成时间应该是在2022年；MC33774A芯片设计完成时间应该是在2023年。


顶层概貌图（图源：IPBrain平台）

MC33771C、MC33775A芯片14通道设计，支持7-14串电池管理，适用于中低通道数需求场景。


MC33774A顶层概貌图（图源：IPBrain平台）

MC33774A芯片18通道设计，支持4-18串电池管理，适用于高要求汽车/工业场景（如电动汽车、储能系统）。

通过观察上述的顶层概貌图，我们也可以看出MC33771C、MC33775A芯片的14通道设计，MC33774A芯片的18通道设计。


Basic Informations

03. MC33774A基本信息

平台近期已经完成了MC33774A芯片的工艺分析，该芯片的管芯尺寸为4.49 mm × 4.22 mm（不含划片槽），金属层数为5层。


Chip Detail Diagram

04. MC33774A器件细节

平台君给大家带来了芯片中器件Poly层截图，大家一起看一下吧。

MOS管（图源：IPBrain平台）


电容（图源：IPBrain平台）

MC33771C和MC33775A已经完成电路分析工作，MC33774A的分析仍在进行中。想要了解更多关于这几款芯片技术细节的朋友，欢迎和我们联系。


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