摘要: 本应用说明描述了如何为DS1312、DS1314和DS1321非易失性控制器设备添加电池检测功能。
DS1312、DS1314和DS1321是具有内置电池电压监视器的非易失性控制器ic。监视器测量连接到V(BAT)引脚的锂电池的电压,并在电池电压低时发出警告。电池电压上电时测量一次,上电后每24小时测量一次。只要电池连接在V(BAT)引脚上,设备就能正常工作。但是,如果取出电池并且V(BAT)引脚保持浮动状态,则可能会根据浮动V(BAT)电压的值进行错误的电池电压测量。本应用说明描述了如何为DS1312、DS1314和DS1321器件添加电池检测功能。
电池电压监测器描述
设计了DS1312、DS1314和DS1321的电池电压监测电路,用于测量连接在V(BAT)引脚上的锂电池的电压。其目的是,电池将始终连接到V(BAT)引脚,除了一个短暂的电池更换周期。上电时和上电后每24小时使用一次内部1.2Mohm电阻测量连接在V(BAT)引脚上的锂电池电压。如果在上电过程中没有电池连接到V(BAT)引脚上,那么当V(CCI)高于V(CCTP)时,电池警告引脚/BW将按预期启用。但是,如果在上电和初始电池电压测试期间存在电池,然后移除电池,使V(BAT)引脚浮动,则24小时后的下一次电池电压测试可能不会检测到V(BAT)引脚上低于V(BTP)的电压。因此,即使电池已被移除,也不会激活电池警告。
电池存在检测电路
通过从V(BAT)引脚连接一个小(0.1µF至1nF)电容器到地,可以增加电池检测功能。(见图1用于放置电容器,C1。)该电容可防止锂电池拔出时V(BAT)引脚上的内部电压振荡。通过将该容性负载添加到V(BAT)引脚,抑制V(BAT)引脚上的内部电压振荡,然后电池电压测量电路能够适当地加载V(BAT)引脚并放电低于V(BTP)的电压,从而使能低电池警告报警并将/BW引脚设置为高。
如果使用DS1312, DS1314或DS1321的应用程序将始终有一个电压源连接到V(BAT)引脚,无论该源是锂电池,其他电压源,甚至连接到地,那么这种检测电路的添加是不必要的。将电容器连接到V(BAT)引脚会增加额外的泄漏并缩短电池的寿命(取决于所选择的电池和电容器的大小),并且还引入了必须保护电池免受反向充电电流的问题。
图1所示 电池存在检测电路
保护电路的考虑
在锂电池并联上增加一个电容器需要额外的组件来保护锂电池免受反向充电电流的影响。当DS1312、DS1314和DS1321离开电池备用模式时,V(BAT)引脚成为高阻抗输入。由于只有锂电池和电容器连接到V(BAT),因此电容器有机会反向充电到锂电池中,从而需要反向充电电流保护电路。电池制造商推荐反向充电电流保护电路,这样他们的产品才能满足UL的可接受条件。建议工程师参考电池制造商推荐的反充电电流保护电路。通常,这种保护电路由一个电阻和二极管(通常是硅)串联在电池和任何其他连接之间。图1显示了一个典型的反向充电电流保护电路。二极管允许电池向应用程序提供电流,但防止电流从电容器馈送回电池。电阻器是在保护电池的情况下,二极管应该失败,并抑制任何传入电流。
结论
DS1312、DS1314和DS1321非易失性控制器通过电池电压测量电路提供低电量警告功能。当连接到V(BAT)引脚是浮动的,设备有困难确定什么电压存在。内部1.2Mohm电阻本身可能不足以将未知值拉到V(BAT)跳闸点V(BTP)以下。在V(BAT)引脚上添加一个小电容,提供足够的负载,使内置电池测量电路能够将浮动电压绘制到VBTP以下,并检测到没有电池存在。
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