DS2760或DS2761電池監測器在多節電池中的應用

DS2760和DS2761電池監控和保護器是電池管理IC，主要用于單節鋰離子電池組應用。雖然這些器件主要設計用于單電池應用，但也可用于多電池應用。本應用筆記向用戶演示如何在多節電池應用中使用DS2760或DS2761，包括對多節電池環境中器件功能進行必要的修改和限制。給出了一個示例電路以及DS2760或DS2761電池監測器的推薦器件配置。

介紹

DS2760高精度鋰離子電池監測器的工作范圍使其可用于單節鋰離子或鋰聚合物電池組或2節或3節鎳電池組。然而，許多應用需要在串聯堆棧中提供更多電池。在這些應用中，DS2760可用作電量計IC，從而充分利用DS2760的許多特性，包括集成25mΩ檢測電阻、溫度/電壓/電流測量、電流累積（庫侖計數）、32字節EEPROM和單線通信接口。DS2760唯一不能用于多節電池的應用特性是集成在Li封裝中的保護器和SWAP功能。本應用筆記介紹了DS2760在帶有外部保護器的多節電池應用中的應用，例如用于2節鋰電池的Mitsumi MM1292。

圖1的原理圖說明了DS2760在多電池應用中的可能用途。連接到DS2760的無源器件對于適當的濾波和ESD增強是必要的，如DS2760數據資料所示。請參考您正在使用的特定LDO和保護器的規格，了解推薦的原理圖。DS2760/LDO必須位于保護器的接觸側（而不是單元側）。

圖1.DS2760采用2節鋰離子/鋰聚合物電池組的原理圖示例

描述

在DS2760的推薦電源電壓范圍內，器件必須由輸出電壓為3.0V至4.0V的LDO供電（Vdd），例如Maxim MAX1726EUK33。圖1中的原理圖假設使用包含內部25mΩ電流檢測電阻的DS2760。否則，DS2760的SNS和VSS節點之間需要低阻抗外部檢測電阻。請參考DS2760數據資料，為您的應用選擇合適的外部檢測電阻。圖1的原理圖與DS2760數據資料中推薦的單節電池應用原理圖幾乎相同。下面列出了與數據手冊中的原理圖和建議的器件配置的差異。

DS2760的集成保護器不得用于多節電池應用。因此，CC 和 DC 應保持浮動狀態?？梢允褂萌魏味喙潽毩⒈Ｗo器，支持 NMOS 或 PMOS FET。獨立的保護器必須放置在DS2760的電池側，如圖1所示。

DS2760電源（Vdd）必須由LDO供電，在所有可能的輸入電壓范圍內輸出電壓規格為3.0V至4.0V。該電壓范圍比DS2760的工作范圍窄，因此DS2760不會因保護器違規而進入睡眠模式。電容C3可能需要更改，具體取決于所選的特定LDO（有關推薦的輸出電容，請參閱LDO規范）。LDO VSS和DS2760 VSS應處于相同的電位，使得保護器位于DS2760/LDO電路的電池側。

DS2760的SWAP特性不能用于多節電池應用。SWAP將充電和放電FET的控制交給DS2760，這在本應用中當然是不可能的。交換啟用位（SWEN，地址 31h，位 3）必須設置為 0 才能禁用交換命令。如果應用需要同時使用多個Li+電池組，則可以添加機械開關，以便在連接擴展電池組時物理斷開主電池組。

禁用SWAP后，此配置中的DS2760只能在兩種情況下進入睡眠狀態。如果PMOD位設置為1（推薦），DQ為邏輯低電平>2秒（電池組斷開），DS2760將恢復到低功耗休眠模式，停止溫度、電壓、電流和累積電流測量。其次，如果LDO輸出電壓低于DS2760的欠壓門限，DS2760將進入睡眠狀態。獨立的保護器對電池組中的每節電池也有一個欠壓門限，當達到該門限時，放電FET將關斷，從而完全關斷DS2760和LDO。因此，無論DS2760或獨立保護器是否檢測到欠壓，DS2760要么恢復到低功耗睡眠模式，要么在電池電量耗盡時完全關斷。

當安全違規行為得到糾正后，放電FET將再次導通，DS2760和LDO將上電。當PMOD=1時，當電池組重新連接且DQ被拉至邏輯高電平時，DS2760將返回到工作狀態。如果檢測到充電器（PLS>VIN），DS2760也可以退出睡眠模式。但是，使用獨立保護器時無法檢測到這一點，因此應通過將PLS直接連接到VIN來禁用此功能，如原理圖所示。

DQ很可能由主機系統中的低壓微控制器或ASIC控制。否則，應在DS2760的DQ和SNS引腳之間連接4V齊納。如果使用齊納二極管，齊納二極管應連接在R1的DS2760側，以便電阻能夠為齊納二極管和DS2760 DQ I/O提供ESD保護。

雖然在圖1的原理圖中沒有實現，但可編程I/O （PIO）引腳可用于檢測邏輯電平或鏡像DQ活動（例如，控制振動電機），只要不違反PIO引腳的I/O規格。PIO引腳的絕對最大電壓（相對于VSS）為+12V。

總結

雖然DS2760專為單節鋰離子或鋰聚合物電池組或2節或3節鎳電池組而設計，但在串聯電池組中需要更多電池的應用中，它可以用作監測和電量計器件。在這種應用中，DS2760只犧牲了兩個特性，即SWAP和集成保護器。必須使用外部保護器和LDO，并且必須禁用DS2760的SWAP功能。此外，DS2760的眾多優點可用于多節電池應用，包括集成電流檢測電阻的高精度庫侖計數、32字節可鎖定用戶EEPROM、溫度和電流測量、LDO電壓測量、唯一的64位ROM地址、微型倒裝芯片封裝和單線串行通信接口。

審核編輯：郭婷