【应用】思瑞浦电动自行车解决方案实现低碳智能出行，覆盖中控、BMS、仪表盘、电机驱动、GPS五大部分
电动自行车出行是一种低碳环保的生活方式，有助于我国实现碳达峰、碳中和的目标。目前电动自行车更加智能化，通常由中控、报警器、 GPS 模块、 BMS、仪表盘、电机驱动器等部分组成。
各个部分通过 RS485 或者 CAN 进行连接
一、 中控部分
电动自行车中控像是大脑，需要收集各个模块的数据；通常对于各节点通信的速度以及可靠性有较高的要求，主流采用 RS485 或者 CAN 接口通信方式。CAN 相较于 RS485，总线的利用率以及实时性、传输可靠性更强；且可以识别出总线上有异常节点，自动关闭并切断与总线的联系；而 RS485 总线，一旦某个节点异常，容易造成整个总线的瘫痪。目前一些高端电动自行车以及共享电动车已由 RS485 总线转至 CAN 总线。
1. RS485
思瑞浦可以提供 RS485 收发器 TP8485E，以及更高速、ESD 能力更强的 TPT75176B。
TP8485E
• 传输速率： 250kbps
• 供电电压范围： 3V~5.5V
• 1/8 单位负载，理论 256 节点
• ±12V HBM 保护
TPT75176B
• 传输速率： 10Mbps(5V 供电)
• 供电电压范围： 3V~5.5V
• 1/4 单位负载，理论 128 节点
• ±8 kV IEC-ESD 接触放电
• ±15 kV IEC-ESD 空气放电
2. CAN收发器
TPT1051V
• 支持 CAN FD，最高传输速率： 5Mbps
• 供电电压： 5V
• I/O 供电电压： 3.0V~5.5V
• 输入共模电压范围：±30V
• 总线耐压：±42V
3. 看门狗芯片
目前不少厂家已经将中控与 GPS 模块、报警器做到了三合一。为了避免 GPS 模块或 MCU 程序跑飞后，电动车无法被定位的问题，需要增加硬件看门狗芯片。
TPV6823
• 200mS 复位时间， 1.6S 喂狗时间
• 支持手动复位
• Push-pull 输出方式
• 2.2μA 电流消耗
• 工作温度范围： -40℃ to +125℃
• 封装： SOT23-5
4. 低边驱动
电动自行车的尾灯、刹车灯、转向灯，可用思瑞浦的低边驱动产品来控制。
TPM2001，50V 低边驱动
• 1A 额定工作电流（每通道），低导通阻抗
• 低输出漏电流＜10nA(每通道)
• 宽工作温度范围： TA= -40℃ to +125℃
• 输出电压支持 50V
• 兼容 1.8V~5.5V 的逻辑电平
• 封装： MSOP-10
二、 电机驱动器
1. 运算放大器
运放对电机相电流进行检测，是电机矢量控制的基础。通常采集两相，第三相通过计算获得。对运放的带宽、压摆率、退饱和时间有要求。
TP10-2 ，高精度运算放大器
• 供电电压范围： 2.7V~5.5V
• 低静态功耗： 600μA/Ch
• 增益带宽： 6MHz
• 压摆率： 4.5V/μS
• 工作温度范围： -40℃ to +125℃
2. LDO
DC-DC 通常会将电池包 48V 电压降至 15V，给 MOSFET 驱动供电。需要 LDO 将 15V 转成 5V 给 MCU 供电。
TPL810F50 ，高压LDO
• 宽电压输入范围： 3.6V~24V
• 高精度：常温下 1%精度，全温 2%精度
• 低静态功耗：静态功耗典型值 2μA
• 最大输出电流： 180mA
• 高 PSRR, 100Hz 条件下 73dB
三、 BMS
电动自行车新国标要求整车质量不超过 55 公斤，限定铅酸电池的应用，鼓励采用锂电池。锂电池相对于铅酸电池，在过电压、欠电压、过电流、过温等条件下易收到损坏；因此必须为锂电池配备电池管理系统（BMS）才能安全使用。目前思瑞浦在 BMS 应用中，可以提供低功耗比较器、高精度 ADC、高压 LDO、信号隔离器等产品。
1. 低功耗比较器
用于 BMS 的过流、过压检测、漏液检测。 TP201x 功耗典型值可以做到 200nA。
TP201x ， 超低静态功耗比较器
• 每通道 200nA 静态功耗
• 供电电压范围： 1.6V~5V
• 传播延时： 13μS
• 失调电压：±2mV
2. 高精度电流检测ADC
对于电流较大的电池包，采样电阻会选的很小；若需要检测小电流的信号，就需要高精度的 ADC。
TPA626
• 共模电压范围： 0V~36V
• 支持高边或低边测量；电流、电压、功率信号采集
• 0.1%增益误差（最大值）
• 10μV 失调电压（最大值）
• 供电电压： 2.7V~5.5V
• 封装： MSOP-10
3. 隔离芯片
TPT7721，用于 CAN信号隔离
• 数据传输速率： 150Mbps
• RMS 隔离能力： 3.75kV
• 可承受 9.6kV 浪涌
• CMTI 能力： 150kV/μS
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产品型号
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品类
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Status
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Rating
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Package
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Channel
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Switch Config
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VDD(V)
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VEE(V)
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BW(MHz)
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IQ(Typ.)(1 Channel)(μA)
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Ron(Ω)
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Leakage Current(nA)
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VIH(Min)(V)
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VIL(Max)(V)
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tON(ns)
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tOFF(ns)
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Latch up(mA)
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TPW4051-SR-V
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高压模拟开关
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Production
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Industrial
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SOP16
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1
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8:1
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3~12
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-6~0
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200
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8
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120
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100
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2
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0.8
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60
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50
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150
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产品型号
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品类
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Status
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Rating
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Package
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VCC (V)
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Timing Control
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Power-up Sequence Control
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Power-down Sequence Control
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Output Voltage (V)
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Channel
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TPK1032AFL1-S6TR
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电源时序控制器
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Production
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Industrial
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SOT23-3
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2.7 ~ 5.5
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11ms, 30ms, 60ms, 120ms, 2ms, 16ms
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FLAG1->FLAG2->FLAG3
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FLAG3->FLAG2->FLAG1
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0 ~ VCC
|
3
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