摘要: DS2760和DS2761电池监视器和保护器是电池管理ic,主要适用于单节锂离子电池组应用。虽然这些设备主要用于单小区应用,但也可用于多小区应用。本应用笔记向用户演示了如何在多单元应用中使用DS2760或DS2761,包括必要的电路修改和设备在多单元环境中的功能限制。下面给出了DS2760或DS2761电池监视器的示例电路以及推荐的设备配置。
DS2760高精度锂离子电池监视器具有一定的工作范围,因此它可以用于单电池锂离子或锂聚合物包或2或3电池镍包。然而,许多应用程序需要在串联堆栈中使用更多的单元。DS2760可以在这些应用中用作燃油表IC,从而利用DS2760的许多功能,包括集成25毫欧检测电阻,温度/电压/电流测量,电流积累(库仑计数),32字节EEPROM和单线通信接口。DS2760唯一不能用于多单元应用的特性是Li包中的集成保护器和SWAP功能。本应用说明介绍了DS2760在带有外部保护器的多单元应用中的使用,例如用于2单元锂电池组的Mitsumi MM1292。
的示意图图1说明了DS2760在多单元应用程序中的可能使用。如DS2760数据表所示,连接到DS2760的无源是适当滤波和ESD增强所必需的。请参考您正在使用的特定LDO和保护器的规格,以获得推荐的原理图。如图所示,DS2760/LDO必须位于保护器的接触侧(而不是单元侧)。
图1所示 DS2760在2节锂离子/聚合物电池组中的示例示意图
在DS2760的推荐电源电压范围内,器件必须由输出电压为3.0V至4.0V的LDO供电(Vdd),例如Maxim MAX1726EUK33。图1中的原理图假设正在使用包含内部25毫欧电流检测电阻的DS2760。否则,在DS2760的SNS和VSS节点之间需要一个低阻抗的外部检测电阻。请参阅DS2760数据表,为您的应用选择合适的外部检测电阻。图1的原理图几乎与DS2760数据表中针对单单元应用程序推荐的原理图相同。以下列出了与数据表中原理图和推荐设备配置的差异。
DS2760的集成保护器不能用于多单元应用。因此,CC和DC应该保持浮动状态。可以使用任何多单元独立保护器,支持NMOS或PMOS fet。独立保护器必须放置在DS2760的单元侧,如图1所示。
DS2760电源(Vdd)必须由LDO提供,在所有可能的输入电压下,输出电压规格为3.0V至4.0V。该电压范围比DS2760的工作范围窄,因此DS2760不会因保护器违规而进入休眠模式。电容C3可能需要改变,这取决于所选择的特定LDO(参考LDO规范的推荐输出电容)。LDO VSS和DS2760 VSS应该处于相同的电位,这样保护器就在DS2760/LDO电路的单元侧。
DS2760的SWAP特性不能在这种多单元应用中使用。SWAP为DS2760提供了对充放电场效应管的控制,这在本应用中当然不会发生。Swap Enable位(SWEN, addr 31h, bit 3)必须设置为0才能禁用Swap命令。如果应用程序需要同时使用多个Li+电池组,则可以添加一个机械开关,以便在连接扩展电池组时物理断开主电池组。
在禁用SWAP的情况下,此配置中的DS2760只能在两种情况下进入休眠状态。如果PMOD位设置为1(推荐),并且DQ为2秒(封装断开)的逻辑低电平,则DS2760将恢复到低功耗休眠模式,并停止温度,电压,电流和累积电流的测量。其次,如果LDO输出电压低于DS2760的欠压阈值,则DS2760将进入睡眠状态。独立保护器还将为堆栈中的每个单元设置欠压阈值,当达到欠压阈值时,放电场效应管将关闭,从而完全关闭DS2760和LDO。因此,无论DS2760或独立保护器是否检测到欠压,DS2760将恢复到低功耗睡眠模式或在电池耗尽时完全关闭。
当安全违规被纠正后,放电场效应管将再次接通,DS2760和LDO将上电。当PMOD=1时,当包重新连接并且DQ被拉到逻辑高位时,DS2760将返回到Active状态。如果检测到充电器(PLS>VIN), DS2760也可以退出睡眠模式。然而,这是不可能检测到,而使用独立的保护器,所以这应该通过连接PLS直接到VIN禁用,如图所示。
在所有可能的情况下,DQ将由主机系统中的低压微控制器或ASIC控制。如果没有,则在DS2760的DQ和SNS引脚之间连接4V齐纳。如果使用齐纳器,则齐纳器应连接在R1的DS2760侧,这样电阻可以为齐纳器和DS2760 DQ I/O提供ESD保护。
虽然在图1的原理图中没有实现,但只要不违反PIO引脚的I/O规格,可编程I/O (PIO)引脚可以用于检测逻辑电平或镜像DQ活动(例如控制振动电机)。PIO引脚的绝对最大电压(相对于VSS)为+12V。
虽然DS2760是专门为单芯锂离子或锂聚合物电池组或2芯或3芯镍电池组设计的,但它可以在需要更多电池的应用中用作监测和燃料测量设备。在这种应用中,DS2760只牺牲了SWAP和集成保护器两个特性。必须使用外部保护器和LDO,并且必须禁用DS2760的SWAP功能。此外,DS2760的众多优点可用于多种单元应用,包括高精度库仑计数,集成电流检测电阻,32字节可锁定用户EEPROM,温度和电流测量,LDO电压测量,唯一的64位ROM地址,微型翻转芯片封装和单线串行通信接口。
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