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Li-ion 전지 감시 LSI
ML5235

2012 News Release

2012년8월28일

업계 최대 클래스인 13셀 대응으로 초저소비를 실현한Li-ion 배터리 보호 LSI 양산

기존품 대비 1/6의 소비전력으로 전동 자전거, 전동 공구용으로 최적

개 요

    로옴 그룹 라피스 세미컨덕터는 다수의 직렬 셀로 구성된 Li-ion 배터리 팩을 탑재하는 시스템용으로, 최대 13셀의 Li-ion 배터리 팩의 제어 및 보호를 1chip으로 실현하는 LSI 「ML5235」를 개발하였습니다. 기존품 대비 1/6의 초저소비전력 실현으로, 통상 동작 시 및 보관 시에도 배터리 셀의 부담이 적은 Li-ion 배터리 팩용 보호 회로를 용이하게 구성할 수 있습니다. 또한, Li-ion 배터리의 과충전 • 과방전 상태를 검출하여, 외장 충방전 제어용 FET를 직접 구동할 수 있습니다.

    본 제품의 생산 거점은 라피스 세미컨덕터 미야자키 (미야자키시)이며, 7월부터 양산을 개시하였습니다.

 

배 경

  오늘날 환경 문제에 대한 전세계적인 대책의 일환으로서 에너지의 효율적 이용이 요구됨에 따라 산업기기 및 민생기기 분야에서, 납축전지를 대신하여 에너지 효율이 높은 Li-ion 배터리로의 전환이 가속화되고 있습니다. 특히, 최근에는 전동 자전거 보급에 따라, 환경에 대한 영향 및 배터리 자체의 경량화를 위해 기존의 납축전지에서 Li-ion 배터리로 전환하는 케이스가 증가하고 있으며, 전동 공구의 경우에도 Li-ion 배터리 팩을 사용하는 모델이 증가하고 있습니다.

  라피스 세미컨덕터는 Li-ion 배터리 팩의 안전성을 확보하는 배터리 보호 LSI로서, 전동 자전거용으로 수요가 많은 최대 13셀 대응의 「MK5207」・「MK5208」을 이미 양산하고 있습니다. 아날로그 프론트엔드용 IC와 마이크로 컨트롤러 칩 세트로 구성하여, 마이크로 컨트롤러의 프로그램을 추가 • 변경함으로써 각각의 시스템에 독자적인 요구를 만족시킬 수 있으므로, 주로 전동 자전거 용도로 채용되고 있습니다.

  한편, 전동 자전거, 전동 공구 시장에서는 수요 확대와 동시에 부품수 삭감에 따른 시스템의 Low cost화를 위해, 단일 LSI로 Li-ion 배터리 팩의 이상을 검출하여 보호할 수 있는 배터리 보호 LSI에 대한 요구가 높아졌습니다.

제품의 상세 내용

  이러한 요구에 대응하기 위해 5~13셀 직렬 구성의 Li-ion 배터리 팩을 탑재하는 시스템용으로 LSI 단독으로도 이상 검출 및 보호 기능을 구비한 LSI 「ML5235」를 개발하였습니다. 최대 13셀까지의 Li-ion 배터리 팩에 대응함과 동시에 동작 시의 소비전류를 기존의 1/6로 억제하고, 파워 다운 시의 소비전류는 최대한 zero에 가깝게 억제하여, 통상 동작 시뿐만 아니라 장기 보관 시의 배터리 팩에 대한 부담을 크게 저감할 수 있습니다.

또한, 「ML5235」의 외부에 마이크로 컨트롤러를 접속함으로써, 마이크로 컨트롤러가 셀 별 전압치를 측정할 수 있으므로, 고정밀도 잔량 표시 기능 및 고객의 시스템에 최적인 2차 보호 기능, 충방전 FET 제어를 실현할 수 있습니다.

라피스 세미컨덕터는 앞으로도 민생기기, 산업기기용 이외에도 차재 용도의 다수 직렬 셀 구성의 Li-ion 배터리 팩용 상품 라인업 확충을 위해 노력할 것입니다.

특 징

13셀까지의 직렬 접속에 대응
80V 고내압 제조 프로세스를 사용하여, 1chip으로 업계 최대 클래스인 5~13 직렬 셀까지의 Li-ion 배터리 팩에 대응합니다. 타사 제품에 비해 고전압 시스템을 용이하고 심플하게 구성할 수 있습니다.
고정밀도 이상 검출
각 셀에 따라 과충전 / 과방전 상태의 고정밀도 이상 검출이 가능합니다. 과충전 / 과방전 전압 검출 정밀도는 각각 ±5mV, ±10mV (모두 typ.값)입니다.
충방전 제어용 FET 구동 출력
충방전 제어용 FET의 게이트 단자를 직접 구동할 수 있으므로, 추가 드라이버 IC가 필요하지 않습니다.
배터리 사양에 따른 상품 라인업
배터리 사양에 따라 「접속 셀 수, 과충전 / 과방전 검출 (해제) 전압 threshold, 충전 / 방전 과전류 검출 threshold」를 선택할 수 있도록 마스크 옵션에 따른 코드 제품을 구비하고 있습니다.
기능 확장용 셀 전압 모니터 출력을 구비
외부 마이크로 컨트롤러에 의해 셀 별 전압 모니터가 가능합니다. 각각의 시스템에 따라 최적의 제어가 가능하므로, 마이크로 컨트롤러로 고정밀도의 잔량 표시 기능 및 2차 보호 기능 등을 실현할 수 있습니다.
저소비전류
동작 시 전류를 당사 기존품 대비 약 1/6로 억제하고, 파워 다운 시의 소비전류를 최대한 zero로 억제함으로써, 배터리 팩의 통상 사용 시 및 장기간 보관 시의 배터리에 대한 부담을 줄일 수 있습니다.

통상 동작 시       25 µA ( typ ), 60 µA ( max )
파워 다운 시    0.1 µA ( typ ),  1 µA ( max )

소형 패키지
패키지 사이즈가  9.7mm × 7.6mm × 1.85mm 인 소형 30pin SSOP 패키지이므로, Li-ion 배터리 팩용 보호 회로의 소형화가 가능합니다.

응용 분야

  • 전동 자전거
  • 전동 공구
  • UPS (무정전 전원 장치)

판매 계획

상품명
ML5235
샘플 출하 시기
출하중
샘플 가격
250엔 (세금 별도)
평가 보드 (단품)
공급중 (대여로만 대응)
양산 출하 예정
9월말부터

주요 사양

절대 최대 정격
86.5V
동작온도 범위   
-40°C~+85°C
동작 전원전압
+7V~+80V
대응 셀 수
5~13셀
소비전류
통상 동작 시 25µA ( typ ), 60µA ( max )
파워 다운 시   0.1µA ( typ ), 1µA ( max )
충방전 제어용 FET
N-ch FET ( 직접 구동 )
과충전 / 과방전 검출 정밀도
과충전 검출 정밀도:5mV ( typ ) ,25mV ( max )
과방전 검출 정밀도:10mV ( typ ),50mV ( max )
과충전 / 과방전 검출 지연시간 설정
외부 단자의 용량 부하로 설정
패키지
30-pin SSOP ( 9.7mm × 7.6mm × 1.85mm )  RoHS 지침 준거, Pb-Free, 할로겐프리

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