概述

本应用说明介绍了采用低侧n沟道安全场效应管的基于ds2438的锂离子电池组的实现。提出了一种基于锂离子电池安全性和防静电硬度的参考设计。对于DS2438直接跨单元连接的应用，以及电路中存在保护fet的应用，以及设备接地可能是浮动的应用，建议使用ESD保护组件。文中还讨论了保护电路对DS2438的工作范围和A/D精度的影响。

Li+安全注意事项

首先要考虑安全问题。Dallas建议在安全场效应管的Li+电池侧不应该存在电路。这种连接可能会绕过安全场效应管，从而危及电池组的整体安全性。图1展示了这种情况的一个示例。

DS2438的n通道开漏DQ输出驱动器的漏极对体二极管可以提供一个通过器件的充电路径(如图1中突出显示)，该器件将绕过保护场效应管。只有当V(CH)和ΦDQ之间的电位差大于大于V(CELL)和R1上电压降之和的二极管压降时，该导通路径才会存在。虽然这种情况不太可能发生，但它确实说明了一种绕过安全电路的可能方法，如果DS2438连接在安全场效应管的单元侧。因此，Dallas建议将DS2438连接到安全fet的终端侧，除非Li+电池制造商另有建议。

达拉斯参考设计

下面的图2说明了DS2438在低侧n通道安全场效应管方面的推荐实现。此外，Dallas推荐主要用于保护DS2438免受ESD损坏的无源器件。每种设备提供的保护如下:

1. 电容C1在V(CC)上只是一个高频旁路帽。建议0.1µF。

2. 齐纳二极管D1在V(CC)上有两个用途。它钳位在齐纳电压，使ESD和开关瞬态不能通过V(CC)损坏达拉斯芯片。在正向偏置区域，它箝位在0.7伏左右，从而不允许V(CC)低于GND超过0.7伏，这在电荷场效应管和放电场效应管都是高阻抗时是可能的。选择一个齐纳电压，大于应用的最大电池电压，但低于DS2438的10.0伏特额定值。对于图2中的电路，在5.1伏特和10.0伏特之间的齐纳值是理想的。

3. 与V(CC)串联的电阻R1限制通过器件的电流和保护齐纳D1。建议R1的最小值为510欧姆，以保护浮地(禁止充放电)时的保护。如果电路无充电保护，且GND不浮，建议R1值不低于330欧姆。由于DS2438的最大有效电流为100µA，这代表了50 mV下降的最坏情况。

4. 齐纳二极管D2对DQ的作用与D1对V(CC)的作用相同。为应用程序选择一个大于通信逻辑高电平，但低于5.5伏DQ最大额定值的齐纳值。如果应用程序不允许浮动地面条件，则不需要此组件。

5. 与DQ串联的电阻R2通过DQ和GND之间内部连接的大型ESD保护二极管和外部保护二极管D2限制电流。建议R2值至少为330欧姆(如果地面永远不会浮动，则为100欧姆)，但在设置该值之前，请考虑DQ上拉的大小(通常安装在主机系统中)以及DQ和主机处理器的I/O规格。

6. 与VAD串联的电阻R3限制从V(CC)通过另一个可能的ESD路径的电流。对于R3，建议至少设置为510欧姆。在选择R3值时，请考虑可能的电压降和由此导致的A/D不准确。

总之，本应用说明考虑了DS2438在锂离子电池组中的应用，该电池组通常采用低侧n沟道安全场效应管。Dallas建议将DS2438连接在安全场效应管的终端侧，这样就不会存在绕过场效应管的潜在充电路径。建议采用参考设计，包括提高电池组防静电硬度的无源元件，以满足IEC1000-4-2型号(±8kV直接接触，±15kV空气)的要求。