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리튬이온 배터리 2차 보호 LSI 「ML5232」


업계 최대, 리튬이온 배터리 2차 보호 LSI로
14직렬 셀을 실현한 「ML5232」 개발

∼ 배터리 감시 시스템의 기능 안전과 시스템의 소형화 실현 ∼
※2016년 3월 라피스 세미컨덕터 조사


개 요

로옴 그룹 라피스 세미컨덕터는 전동 자전거 및 축전 시스템, UPS 등의 리튬이온 배터리 시스템의 기능 안전주1을 실현하는 업계 최대의 14직렬 셀, 최대 80V에 대응하는 리튬이온 배터리 2차 보호 LSI 「 ML5232 」를 개발하였습니다.

최근, 에너지 밀도가 높은 리튬이온 배터리를 사용하는 어플리케이션이 급증하고 있습니다. 그러나, 리튬이온 배터리는 인체, 재산을 보호하는 기능 안전 규격에 준거하여, 보다 높은 신뢰성이 요구되고 있습니다. 또한, 리튬이온 배터리는 과충전 및 과방전에 대한 대책이 필수이며, 용도 확대와 더불어 한층 더 높은 신뢰성 확보가 중요시됨에 따라, 만일의 대책으로서 2차 보호 LSI를 사용하는 케이스가 더욱 증가하고 있습니다.

라피스 세미컨덕터는 지금까지 배터리 감시 LSI의 개발에 주력해왔으며, 이러한 사회적 요구에 따라 2차 보호주2 LSI 라인업을 구비하고 있습니다. 2차 보호 LSI는, 리튬이온 배터리 감시 시스템에 탑재되는 배터리 감시 LSI 측의 시스템에 문제가 발생할 경우, 리튬이온 배터리의 사고를 방지하는 기능을 합니다.

이번에 개발한 「ML5232」는 최대 14직렬 셀까지의 검출이 가능하여, 기존의 4직렬 대응 2차 보호 LSI에 비해 부품수를 대폭 삭감할 수 있어, 회로의 간략화를 실현합니다. 기존에는 리튬이온 배터리의 2차 보호를 실현하기 위해 복수의 2차 보호 LSI와 그 주변 회로가 필요하였으나, 「ML5232」 한 개로 대체가 가능하게 되었습니다. 또한, 과충전 검출 시, 휴즈를 절단함과 동시에 충전 제어용 MOSFET도 OFF할 수 있는 2종류의 보호 신호를 탑재하여, 시스템의 고신뢰성을 실현합니다.

현재 샘플 출하중이며, 2016년 9월부터 라피스 세미컨덕터 미야자키에서 양산 출하를 개시할 예정입니다. 또한, 다양한 서포트 체제를 구축하여, 홈페이지에서 유저 등록 시 다양한 매뉴얼 및 툴을 이용할 수 있습니다.

앞으로도 라피스 세미컨덕터는 다직렬 셀 구성의 리튬이온 배터리 감시 LSI로 산업기기 시장의 고전압 배터리 감시 시스템의 요구에 대응해 나갈 것입니다.

 

【용어 설명】

  • 주1 : 기능 안전
  • 시스템 및 기기가 고장을 일으키거나 정상 동작하지 않는 경우에, 기능 불능 상태에 처하지 않도록 대책을 실시하기 위한 안전 방책의 일종. 기능 안전을 실현하는 규격에는 JIS C 0508, IEC61508이 있다.
  • 주2 : 2차 보호
  • 리튬이온 배터리의 1차 보호가 정상 동작하지 않을 경우를 대비하여, 배터리 감시 LSI, MCU 등을 통해 2차적으로 보호하는 것.

특 징

1. 업계 최대 14직렬 셀 접속이 가능하여, 약 50%의 시스템 소형화에 기여

  • 기존의 배터리 2차 보호 LSI는 4직렬 또는 5직렬에만 대응하였으나, 「ML5232」는 믹스 신호 회로와 고내압 프로세스를 구사함으로써, 최대 14직렬 셀까지의 리튬이온 배터리 감시 시스템에 대응 가능합니다. 이에 따라 부품수 삭감이 가능하여, 약 50%의 실장 면적을 실현함으로써 시스템의 소형화에 기여합니다. 또한, 고전압 시스템 구축도 가능하여, 폭넓은 어플리케이션에서 플랫폼의 공통화도 실현합니다.

2. 과충전 검출 시의 독자적인 2종류 보호 신호 탑재

  • 리튬이온 배터리 감시 시스템에 탑재되는 1차 보호 LSI측의 시스템에 문제가 발생하여 정상 동작하지 않는 경우, 본 LSI가 즉시 보호 신호를 출력합니다. 「ML5232」는 충전 경로를 차단하는 Nch 오픈 드레인 타입과 CMOS 타입 2종류의 출력단자를 탑재하여, 과충전 검출 시 휴즈를 절단함과 동시에 충전 제어용 MOSFET도 OFF할 수 있어, 시스템의 고신뢰화를 한층 더 실현합니다.
 
 

용 도

  • 전동 자전거, 축전 시스템, 무정전 전원 장치 (UPS)

판매 계획

  • 상품명 : ML5232
  • 샘플 출하 시기 : 샘플 출하중
  • 샘플 가격 (참고) : 700엔 (세금 불포함)
  • 양산 출하 예정 : 2016년 9월부터

사양

항 목 사 양
대응 셀 수 최대 14직렬 셀
(각 셀 사이를 쇼트하여, 14셀 이하에도 대응)
전압 측정 정밀도 과충전 검출 전압 4.35V   ±20mV (max)
과충전 해제 전압 3.9V   ±30mV (max)
검출 지연 타이머 내장 과충전 검출 지연시간 2초
과충전 해제 지연시간 0.2초
과충전 검출 출력 과충전 검출 출력단자 (2종류) : Nch 오픈 드레인 단자 / CMOS 출력단자
과충전 검출 출력의 외부 제어 단자 탑재
검출 전압,
검출 지연시간
마스크 옵션
소비전류 통상 동작 시 2.7µA (Typ.치)
동작 전원전압 +7 ∼ +80V
동작온도 -40 ∼ 105°C
패키지 20 Pin TSSOP (6.6mm × 6.4mm)

문의

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