特征

•用于主機(jī)單元測(cè)量的模擬接口

–單元輸入MUX、電平變換器和定標(biāo)器

–1.5--/3.0-V低漂移，校準(zhǔn)基準(zhǔn)允許精確的模數(shù)轉(zhuǎn)換

•用于主機(jī)電流測(cè)量的模擬接口

–可變?cè)鲆骐娏鳈z測(cè)放大器，可與1 mΩ感應(yīng)電阻器一起工作

•用于主機(jī)溫度測(cè)量的可切換熱敏電阻偏置輸出

•具有動(dòng)態(tài)可調(diào)閾值的過電流比較器

–警告主機(jī)潛在的過電流故障

–喚醒主機(jī)加載連接

•集成電池平衡場(chǎng)效應(yīng)晶體管

–單獨(dú)主機(jī)控制

–每單元50毫安平衡電流

•支持細(xì)胞感應(yīng)線路斷線檢測(cè)

•集成3.3V調(diào)節(jié)器，為微控制器或LED供電

•用于主機(jī)通信的I2C接口

–可選數(shù)據(jù)包CRC，用于穩(wěn)健操作

•電源電壓范圍為4.2至26.4 V•低功耗

–正常模式下為40μA

–睡眠模式下最大1.5μA

•20針TSSOP或24針VQFN封裝

應(yīng)用

•鋰離子電池組的初級(jí)保護(hù)

–無繩電動(dòng)工具

–輕型電動(dòng)汽車（電動(dòng)自行車、踏板車等）

–UPS系統(tǒng)

–醫(yī)療設(shè)備

–便攜式測(cè)試設(shè)備

說明

bq76925主機(jī)控制模擬前端（AFE）是3、4、5或6系列鋰離子電池和鋰聚合物電池的完整電池組監(jiān)控、平衡和保護(hù)系統(tǒng)的一部分。bq76925設(shè)備允許主機(jī)控制器監(jiān)測(cè)單個(gè)電池電壓、電池組電流和溫度。主機(jī)可以使用這些信息來確定不安全或故障的操作條件，例如過壓、欠壓、過熱、過電流、電池不平衡、充電狀態(tài)和健康狀態(tài)。

單元輸入電壓經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換、多路復(fù)用、縮放和輸出，以便由主機(jī)ADC測(cè)量。專用引腳提供低漂移校準(zhǔn)參考電壓，以實(shí)現(xiàn)精確測(cè)量。

通過外部感測(cè)電阻器的電壓被放大并輸出到主機(jī)ADC，以進(jìn)行充電和放電電流測(cè)量。兩個(gè)增益設(shè)置允許在廣泛的組件電流范圍內(nèi)使用各種感測(cè)電阻值進(jìn)行操作。

為了使主機(jī)能夠進(jìn)行溫度測(cè)量，AFE提供了一個(gè)單獨(dú)的輸出引腳，用于偏置外部熱敏電阻網(wǎng)絡(luò)。此輸出可以在主機(jī)控制下打開和關(guān)閉，以將功耗降至最低。

動(dòng)態(tài)地包括可選擇的BQ765電流監(jiān)測(cè)裝置。比較器結(jié)果通過開路漏極輸出驅(qū)動(dòng)，以在超過閾值時(shí)警告主機(jī)。此功能可用于在連接負(fù)載時(shí)喚醒主機(jī)，或向主機(jī)發(fā)出潛在故障警報(bào)。

bq76925設(shè)備集成了完全由主機(jī)控制的單元平衡FET。平衡電流由外部電阻器設(shè)置，最大值為50 mA。這些相同的fet可與電池電壓測(cè)量結(jié)合使用，以檢測(cè)電池感應(yīng)線路上的開路線路。

主機(jī)通過I2C接口與AFE通信。分組CRC可任選地用于確保可靠的操作。設(shè)備可以通過I2C接口進(jìn)入低電流睡眠模式，并通過拉起警報(bào)引腳來喚醒。

設(shè)備信息

（1）、有關(guān)所有可用的軟件包，請(qǐng)參閱數(shù)據(jù)表末尾的醫(yī)囑內(nèi)容附錄。

簡(jiǎn)化示意圖

典型特征

詳細(xì)說明

概述

bq76925主機(jī)控制模擬前端（AFE）是3系列至6系列鋰電池的完整電池組監(jiān)控、平衡和保護(hù)系統(tǒng)的一部分。bq76925允許主機(jī)控制器輕松地監(jiān)控單個(gè)電池電壓、電池組電流和溫度。當(dāng)這些參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)超過應(yīng)用程序的限制時(shí)，主機(jī)可以使用這些信息來檢測(cè)和處理故障情況。此外，主機(jī)可以使用這些信息來確定充電結(jié)束、放電結(jié)束和其他氣體測(cè)量和健康狀況。

功能框圖

特性描述

內(nèi)部LDO調(diào)壓器

bq76925設(shè)備在V3P3引腳上提供一個(gè)可調(diào)節(jié)的3.3V電源電壓，用于操作設(shè)備的內(nèi)部邏輯和接口電路。該調(diào)節(jié)器也可用于直接為外部微控制器或其他外部電路供電，最大負(fù)載電流為4毫安。在這種配置中，VCTL引腳直接連接到BAT引腳。對(duì)于要求大于4毫安的應(yīng)用，可使用外部旁路晶體管來提供負(fù)載電流。在這種配置中，VCTL引腳連接到旁路場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極。這兩種配置如圖9所示。

對(duì)于圖9b）的配置，應(yīng)使用高增益旁路裝置以確保穩(wěn)定性。可使用雙極PNP或p溝道FET旁路裝置。聯(lián)系TI獲取建議。

LDO調(diào)節(jié)器可能被大于V3P3上的調(diào)節(jié)電壓的外部電源電壓覆蓋（即，反饋）。在這種配置中，bq76925內(nèi)部邏輯和接口電路通過外部電源工作，內(nèi)部3.3-V調(diào)節(jié)器提供空載電流。

ADC接口

bq76925設(shè)備被設(shè)計(jì)成與位于外部主機(jī)控制器（如MSP430微控制器或等效設(shè)備）中的多通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）接口。三個(gè)輸出為主機(jī)提供電壓、電流和溫度信息。此外，bq76925器件還包括一個(gè)低漂移校準(zhǔn)的1.5/3v參考電壓，輸出到專用引腳上，用作ADC的基準(zhǔn)輸入。

bq76925器件的增益和偏移特性在工廠測(cè)試時(shí)進(jìn)行了測(cè)量，并作為校正因子存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器中。主機(jī)讀取這些校正因子并將其應(yīng)用于ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果，以獲得高測(cè)量精度。此外，bq76925的精確參考電壓可用于校準(zhǔn)主機(jī)ADC的增益和偏移。

參考電壓

bq76925設(shè)備輸出穩(wěn)定的參考電壓供主機(jī)ADC使用。1.5 V或3 V的標(biāo)稱電壓通過CONFIG U 2寄存器中的REF帴SEL位選擇。參考電壓在整個(gè)溫度范圍內(nèi)非常穩(wěn)定，但初始電壓可能會(huì)變化±4%。在ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果中，與標(biāo)稱值的偏差表現(xiàn)為增益誤差。為了糾正此錯(cuò)誤，偏移和增益校正系數(shù)在最終測(cè)試時(shí)確定，并存儲(chǔ)在非易失性寄存器VREF_CAL和VREF_CAL_EXT中。主機(jī)讀取校正系數(shù)并將其應(yīng)用于標(biāo)稱參考電壓，以達(dá)到下文所述的實(shí)際參考電壓電池電壓監(jiān)測(cè)。增益校正后，基準(zhǔn)的公差在±0.1%以內(nèi)。

主機(jī)ADC校準(zhǔn)

所有的模數(shù)轉(zhuǎn)換器都有固有的增益和偏移誤差，這些誤差會(huì)對(duì)測(cè)量精度產(chǎn)生不利影響。一些微控制器可以由制造商來描述，并在裝運(yùn)時(shí)附帶存儲(chǔ)在芯片上的ADC增益和偏移信息。最終用戶也可以在PCB組裝之前或作為組裝PCB測(cè)試的一部分，對(duì)松動(dòng)的設(shè)備進(jìn)行此類特性描述。

對(duì)于沒有提供這種ADC特性或不實(shí)用的應(yīng)用，bq76925設(shè)備通過設(shè)置單元寄存器中的VCOUT_SEL位來提供主機(jī)ADC的現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)方法，可以選擇0.5×VREF和0.85×VREF的兩種標(biāo)度版本的參考電壓，用于在VCOUT引腳上輸出由主機(jī)ADC測(cè)量。測(cè)量?jī)蓚€(gè)標(biāo)度電壓使主機(jī)能夠?qū)DC進(jìn)行兩點(diǎn)校準(zhǔn)，并補(bǔ)償所有后續(xù)ADC測(cè)量結(jié)果中的ADC偏移和增益，如圖10所示。

注意，校準(zhǔn)精度將受到標(biāo)度參考電壓輸出公差的限制，因此使用該方法可能無效。對(duì)于這些情況，TI建議使用更高精度的源進(jìn)行圖10所示的兩點(diǎn)校準(zhǔn)。

電池電壓監(jiān)測(cè)

單元電壓監(jiān)測(cè)電路包括輸入電平移位器、多路復(fù)用器（MUX）和縮放放大器。這個(gè)主機(jī)通過設(shè)置單元控制寄存器中的VCOUT U SEL和cell U SEL位，選擇一個(gè)VCn單元輸入進(jìn)行測(cè)量。比例因子由CONFIG U 2寄存器中的REF廑SEL位設(shè)置。所選單元輸入電平移到VSS參考，按標(biāo)稱增益GVCOUT=0.3（REF_SEL=0）或0.6（REF_SEL=1）進(jìn)行縮放，并輸出到VCOUT引腳上，以供主機(jī)ADC測(cè)量。

與參考電壓類似，增益和偏移校正系數(shù)在最終測(cè)試時(shí)為每個(gè)單獨(dú)的單元輸入確定，并存儲(chǔ)在非易失性寄存器VCn_CAL（n=1-6）和VC_CAL_EXT_m（m=1-2）。這些因子由主機(jī)讀取，并應(yīng)用于ADC電壓測(cè)量結(jié)果，以獲得指定的精度。

單元電壓偏移和增益校正因子以2的補(bǔ)碼格式存儲(chǔ)為5位有符號(hào)整數(shù)。最高有效位（VCn_OC_4，VCn_GC_4）分開存儲(chǔ)，必須與最低有效位（VCn_OFFSET_CORR，VCn_GAIN_CORR）串聯(lián)。

參考電壓偏移和增益校正因子分別以2的補(bǔ)碼格式存儲(chǔ)為6位和5位有符號(hào)整數(shù)。與單元電壓校正因子一樣，最高有效位（VREF_OC_5、VREF_OC_4、VREF_GC_4）分開存儲(chǔ)，并且必須與最低有效位（VREF_OFFSET_CORR、VREF_GAIN_CORR）串聯(lián)。

實(shí)際電池電壓（VCn）根據(jù)測(cè)量電壓（VCOUT）計(jì)算，如下式所示：

極端單元不平衡情況下的單元放大器凈空

對(duì)于（VC1–VC0）之間小于約2.64 V的電池電壓，（VC1–VC0）和（VC2–VC1）之間的極端電池電壓不平衡可能導(dǎo)致（VC2–VC1）放大器的增益損失。增益損失發(fā)生時(shí)的電池不平衡由方程式3確定：

假設(shè)VC0=VSS，可以看出當(dāng)（VC1–VC0）>2.64伏時(shí)，（VC2–VC1）上的電壓可以達(dá)到4.4伏的極限，而不會(huì)損失任何增益。在（VC1–VC0）=1.4 V的最小值下，在（VC2–VC1）放大器的任何增益損失之前，可以容忍超過900 mV的不平衡。對(duì)于較高的（VC1–VC0）值，可以容忍越來越大的失衡。例如，當(dāng)（VC1–VC0）=2.0 V時(shí)，高達(dá)1.33 V（即，（VC2–VC1）=3.33 V）的不平衡不會(huì)導(dǎo)致放大器性能下降。

正常情況下，電池不平衡超過900毫伏將表明電池組出現(xiàn)故障，應(yīng)停止使用電池組。第二個(gè)單元輸入的增益損失不影響系統(tǒng)檢測(cè)這種情況的能力。增益衰減是漸進(jìn)的，因此測(cè)量的不平衡永遠(yuǎn)不會(huì)小于方程3設(shè)定的臨界不平衡。

因此，如果測(cè)量值（VC2–VC1）大于（VC1–VSS）/0.6，則檢測(cè)到嚴(yán)重的不平衡，電池組應(yīng)進(jìn)入故障狀態(tài)，以阻止進(jìn)一步使用。在這種嚴(yán)重的電池不平衡情況下，由于放大器的增益降低，測(cè)量值（VC2–VC1）與任何過電壓限值的比較都是樂觀的，這進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了進(jìn)入故障狀態(tài)的必要性。

電池放大器在電池電壓降下的凈空

BAT和頂部電池電位之間的電壓差來自兩個(gè)來源，如圖11所示：流經(jīng)RBAT濾波電阻器的V3P3調(diào)節(jié)器電流和保持電路串聯(lián)二極管DBAT中的電壓降。這些影響導(dǎo)致電池低于電池放大器測(cè)量的頂部電池電壓。

頂部單元放大器（VC6–VC5）設(shè)計(jì)用于測(cè)量低至1.4 V的輸入電壓，BAT和VC6引腳之間的差異高達(dá)1.2 V（也就是說，BAT可以比VC6低1.2 V）。然而，在少于6個(gè)單元的應(yīng)用中，上部單元輸入通常與頂部單元輸入端短路。例如，在5單元應(yīng)用中，VC6和VC5將被短接在一起，（VC5–VC4）放大器將測(cè)量頂部電池電壓。4芯和3芯的情況類似。

在這些情況下，當(dāng)使用（VC5–VC4），（VC4–VC3）或（VC3–VC2）放大器測(cè)量頂部電池時(shí)，BAT和頂部電池放大器之間的差必須小于240 mV，以便測(cè)量低至1.4 V的電池電壓。請(qǐng)注意，在較高的電池輸入電壓下，頂部放大器可以承受更大的差異。例如，在5單元配置（VC6和VC5連接在一起）中，（VC5–VC4）放大器能夠測(cè)量低至1.7 V的輸入，VC5和BAT之間的差值為600 mV。

因此，在少于6個(gè)單元的系統(tǒng)中，最小化RBAT和使用肖特基型二極管來實(shí)現(xiàn)低正向電壓的DBAT是系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容。如果無法將電池壓降降低到可接受的水平，則對(duì)于4芯和5芯配置，可將（VC6–VC5）放大器用作上單元放大器，如表1所示，這允許BAT和頂部電池之間的電壓差高達(dá)1.2 V。

電流監(jiān)測(cè)

電流是通過一個(gè)連接在SENSEN和SENSEP之間的感測(cè)電阻將電流轉(zhuǎn)換成電壓來測(cè)量的。SENSEP上的正電壓表示放電電流正在流動(dòng)，負(fù)電壓表示充電電流。感測(cè)電阻上產(chǎn)生的小電壓通過增益GVIOUT放大，并在VIOUT引腳上輸出，由主機(jī)ADC進(jìn)行轉(zhuǎn)換。VIOUT上的電壓始終為正，對(duì)于零電流，設(shè)置為輸出范圍的3/4。電流檢測(cè)放大器正在反轉(zhuǎn)；放電電流使VIOUT減小，充電電流使VIOUT增大。因此，放電電流的測(cè)量范圍是充電電流測(cè)量范圍的3倍。

電流檢測(cè)放大器前面有一個(gè)多路復(fù)用器，它允許測(cè)量關(guān)于VSS的SENSEN或SENSEP輸入。主機(jī)通過在CONFIG U 1寄存器中寫入I\u AMP；CAL位來選擇用于測(cè)量的管腳。然后，主機(jī)通過從SENSEP處的測(cè)量電壓減去sensensen處的測(cè)量電壓來計(jì)算傳感電阻器上的電壓。如果SENSEN和VSS連接使得充電和放電電流不會(huì)流過它們之間的連接；也就是說，SENSEN和VSS之間沒有由于被測(cè)電流而產(chǎn)生的電壓降，然后，傳感器電壓的測(cè)量可以被視為一個(gè)校準(zhǔn)步驟，并由主機(jī)存儲(chǔ)，作為VSENSE計(jì)算中的一個(gè)偽常數(shù)。傳感器電壓測(cè)量只需要在環(huán)境條件改變時(shí)才需要更新。

主機(jī)通過在配置寄存器中寫入I\U增益位來設(shè)置GVIOUT。4和8的可用增益允許在廣泛的組件電流范圍內(nèi)使用各種感測(cè)電阻值進(jìn)行操作。增益可以在任何時(shí)候改變，允許動(dòng)態(tài)范圍和分辨率調(diào)整。放大器的輸入和輸出范圍由CONFIG U 2寄存器中的REF廑SEL位的值決定。這些值如表2所示。由于電流放大器是反相的，輸出范圍下的最小列對(duì)應(yīng)于輸入范圍下的最大列。同樣，Output Range下的Max列對(duì)應(yīng)于Input Range下的Min列。

根據(jù)測(cè)量電壓（VIOUT）計(jì)算實(shí)際電流，如下所示。注意，當(dāng)放電電流流動(dòng)時(shí)，VSENSE為正。為了符合電池組的慣例，ISENSE的符號(hào)被顛倒，因此放電電流為負(fù)。

（1）、SENSEN或SENSEP根據(jù)VSS測(cè)量。

（2）、輸出范圍假定VIOUT的典型值為ISENSE=0。對(duì)于非典型值，輸出范圍將相應(yīng)移動(dòng)。

（3）、當(dāng)REF_SEL=0和1時(shí)，假設(shè)1 mΩRSENSE和ADC參考電壓分別為1.5 V和3.0 V。

過電流監(jiān)測(cè)

bq76925設(shè)備還包括一個(gè)比較器，用于監(jiān)測(cè)電流檢測(cè)電阻器，并在通過檢測(cè)電阻器的電壓超過選定閾值時(shí)向主機(jī)發(fā)出警報(bào)。可用的閾值范圍為25毫伏到400毫伏，通過在配置寄存器中寫入輸入閾值位來設(shè)置。正（放電）或負(fù)（充電）電流可通過設(shè)置CONFIG U 1寄存器中的I_COMP_POL位進(jìn)行監(jiān)控。通過選擇感測(cè)電阻和閾值，各種跳閘點(diǎn)可以支持廣泛的應(yīng)用。

當(dāng)超過閾值時(shí)，比較器結(jié)果通過開路漏極警報(bào)輸出向主機(jī)發(fā)出信號(hào)。此功能可用于在連接負(fù)載時(shí)喚醒主機(jī)或向主機(jī)警告潛在的故障情況。通過讀取狀態(tài)寄存器中的告警位，也可以獲得告警引腳狀態(tài)。

溫度監(jiān)測(cè)

為了使主機(jī)能夠進(jìn)行溫度測(cè)量，bq76925設(shè)備在一個(gè)單獨(dú)的輸出引腳（VTB）上提供LDO調(diào)節(jié)器電壓，用于偏置外部熱敏電阻網(wǎng)絡(luò)。為了盡量減少功耗，主機(jī)可以通過寫入功率寄存器中的VTB EN位來打開和關(guān)閉VTB輸出。注意，如果LDO由外部電源反饋，則VTB偏置將切換到外部電源。

在典型應(yīng)用中，熱敏電阻網(wǎng)絡(luò)由一個(gè)電阻和一個(gè)NTC熱敏電阻串聯(lián)組成，形成一個(gè)電阻分壓器，其輸出與溫度成正比。該輸出可由主機(jī)ADC測(cè)量以確定溫度。

內(nèi)部溫度監(jiān)測(cè)

bq76925設(shè)備的內(nèi)部溫度（色調(diào)）可以通過在單元控制寄存器中設(shè)置VCOUT U SEL='01'和CELL_SEL='110'來測(cè)量。在這種配置中，與溫度成比例的電壓（VTEMP_INT）輸出到VCOUT引腳上。該電壓與內(nèi)部溫度的關(guān)系如下：

細(xì)胞平衡和開放細(xì)胞檢測(cè)

bq76925設(shè)備集成了由主機(jī)單獨(dú)控制的單元平衡FET。平衡方法是電阻放電平衡，平衡電流由外部電池輸入電阻設(shè)置。每個(gè)電池的最大允許平衡電流為50毫安。

主機(jī)可以通過將平衡位寫入平衡寄存器來激活一個(gè)或多個(gè)單元平衡fet。為了實(shí)現(xiàn)最大的靈活性，主機(jī)完全控制平衡fet。然而，為了避免超過最大單元輸入電壓，bq76925將防止兩個(gè)相鄰的平衡fet同時(shí)導(dǎo)通。如果平衡控制寄存器中的兩個(gè)相鄰位設(shè)為1，則兩個(gè)平衡晶體管都不會(huì)導(dǎo)通。基于主機(jī)的平衡算法還必須將功耗限制為設(shè)備的最大額定值。

在一個(gè)正常的系統(tǒng)中，關(guān)閉一個(gè)電池平衡場(chǎng)效應(yīng)晶體管會(huì)導(dǎo)致一個(gè)電池輸入端出現(xiàn)2個(gè)電池電壓。此事實(shí)可用于檢測(cè)單元檢測(cè)線開路情況，即從單元檢測(cè)點(diǎn)到bq76925 VCn輸入的斷線。表3顯示了如何實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。注意，正常的電池電壓測(cè)量值可能代表飽和或滿刻度讀數(shù)。然而，這些通常與開孔測(cè)量區(qū)分開來。

請(qǐng)注意，上面討論的單元放大器凈空限制適用于開放單元檢測(cè)方法，因?yàn)橥ㄟ^關(guān)閉設(shè)備內(nèi)部的2個(gè)單元輸入之間的開關(guān)，這將顯示為單元極不平衡。因此，當(dāng)通過關(guān)閉CELL1平衡FET來測(cè)試CELL2是否開路時(shí)，由于不平衡導(dǎo)致的增益損失，CELL2的測(cè)量值將小于預(yù)期的正常結(jié)果。然而，在這種情況下，CELL2的測(cè)量值仍然會(huì)增加，因此可以檢測(cè)到開路（無變化）和正常值（測(cè)量到的電壓增加）之間的差異。

功能模式

電源模式

上電復(fù)位（POR）

當(dāng)開始給bq76925設(shè)備通電時(shí)，BAT引腳上的電壓必須超過VPOR（最大4.7 V），設(shè)備才會(huì)打開。在此之后，只要BAT上的電壓保持在VSHUT（最大3.6 V）以上，該裝置將保持運(yùn)行。如果BAT電壓低于VSHUT，設(shè)備將關(guān)閉。當(dāng)BAT上升到VPOR閾值以上，相當(dāng)于POR時(shí)，從停機(jī)狀態(tài)恢復(fù)。停機(jī)后的VPOR閾值取決于BAT在越過VSHUT以下后達(dá)到的最低水平。如果BAT不低于約1.4 V，則適用更高的VPOR（最大7.5 V）。如圖12所示。

上電復(fù)位后，所有易失性寄存器都將進(jìn)入默認(rèn)狀態(tài)。因此，必須小心，在正常運(yùn)行期間，BAT引腳上的瞬態(tài)不會(huì)低于VSHUT。為了避免在承受極端瞬變或失電的系統(tǒng)中出現(xiàn)這種情況，建議使用功能圖中所示的保持電路。使用保持電路時(shí)，必須注意觀察BAT到VC6的最大額定值。

備用

單元轉(zhuǎn)換器、電流放大器、基準(zhǔn)和電流比較器等單個(gè)設(shè)備功能可以在主機(jī)控制下通過寫入功率寄存器來啟用和禁用。待機(jī)功能可通過禁用未使用的功能來節(jié)省電源。在最小功率待機(jī)模式下，可關(guān)閉所有設(shè)備功能，只保留3.3伏調(diào)節(jié)器處于活動(dòng)狀態(tài)。

睡眠

除了待機(jī)，還有睡眠模式。在休眠模式下，主機(jī)命令bq76925設(shè)備關(guān)閉所有內(nèi)部電路和所有功能，包括LDO調(diào)節(jié)器。由于喚醒檢測(cè)電路的漏電和通電，該設(shè)備在睡眠模式下消耗的電流最小（<1.5μa）。

休眠模式是通過將“1”寫入電源寄存器中的休眠位而進(jìn)入的。喚醒是通過拉起警報(bào)引腳來實(shí)現(xiàn)的；但是，喚醒電路在V3P3處的電壓降到大約0 V時(shí)才啟用。為了方便V3P3的放電，在休眠模式激活期間，從V3P3連接到VSS的內(nèi)部3-kΩ下拉電阻。一旦V3P3放電，可通過拉動(dòng)VWAKE（最大2-V）上方的警示銷喚醒bq76925。

POWER\ CTL寄存器中的SLEEP_DIS位充當(dāng)對(duì)休眠函數(shù)的覆蓋。當(dāng)SLEEP_DIS設(shè)置為“1”時(shí)，寫入休眠位沒有效果（即，無法進(jìn)入睡眠模式）。如果在進(jìn)入睡眠模式后設(shè)置了睡眠模式，設(shè)備將立即退出睡眠模式。如果在設(shè)置SLEEP之后，但在V3P3放電低于有效工作電壓之前設(shè)置SLEEP_DIS，則會(huì)出現(xiàn)這種情況。如果V3P3管腳被外部電路卡住而不允許完全放電，也會(huì)發(fā)生這種情況。

如果不使用過電流報(bào)警功能，報(bào)警引腳可作為專用喚醒引腳使用。否則，警報(bào)引腳通常會(huì)被拉高至LDO電壓，因此在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中必須小心，以免喚醒信號(hào)干擾調(diào)節(jié)器的正常工作。

編程

主機(jī)接口

主機(jī)通過I2C接口與AFE通信。可以選擇使用CRC字節(jié)來確保可靠的操作。根據(jù)多項(xiàng)式x8+x2+x計(jì)算消息中所有字節(jié)的CRC+1。

I2C尋址

為了減少通信開銷，I2C接口的尋址方案將從設(shè)備地址和設(shè)備寄存器地址合并為一個(gè)7位地址，如下所示。

地址[6:0]=（I2C_組地址[3:0]<<3）+注冊(cè)地址[4:0]

I2C組地址是存儲(chǔ)在EEPROM中的4位值。REG_ADDR是被訪問的5位寄存器地址，范圍為0x00–0x1F。組地址的工廠編程值為“0100”。

對(duì)于默認(rèn)的I2C_GROUP_ADDR，組合地址的格式如表4所示。

對(duì)bq76925的總線寫入命令

主機(jī)寫入bq76925設(shè)備的寄存器，如圖13所示。bq76925通過在確認(rèn)期間將SDA線拉低來確認(rèn)每個(gè)接收到的字節(jié)。

主機(jī)可以選擇在數(shù)據(jù)字節(jié)之后發(fā)送CRC，如圖所示。寫入命令的CRC通過將CRC_EN位寫入CONFIG U 2寄存器來啟用。如果未使用CRC，則主機(jī)在bq76925確認(rèn)接收到數(shù)據(jù)字節(jié)后立即生成停止條件。

當(dāng)CRC被禁用時(shí)，bq76925設(shè)備將在數(shù)據(jù)字節(jié)ACK之后對(duì)SCL的第一個(gè)上升沿執(zhí)行命令。這是停車前正常總線設(shè)置的一部分。如果在禁用CRC時(shí)發(fā)送了CRC字節(jié)，則在ACK之后的SCL的第一個(gè)上升沿將是CRC的第一位的時(shí)鐘。bq76925設(shè)備無法區(qū)分這兩種情況。在這兩種情況下，命令將正常完成，在后一種情況下，CRC將被忽略。

來自bq76925設(shè)備的總線讀取命令

主機(jī)讀取bq76925設(shè)備的寄存器，如圖14所示。這個(gè)協(xié)議與寫協(xié)議類似，只是從機(jī)現(xiàn)在將數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)回主機(jī)。bq76925設(shè)備通過在確認(rèn)期間將SDA線拉低來確認(rèn)每個(gè)接收到的字節(jié)。當(dāng)BQ76向主機(jī)發(fā)回?cái)?shù)據(jù)時(shí)，BQ76向主機(jī)發(fā)送應(yīng)答。

主機(jī)可以選擇性地請(qǐng)求數(shù)據(jù)字節(jié)之后的CRC字節(jié)，如圖所示。讀取命令的CRC始終處于啟用狀態(tài)，但不是必需的。如果不使用CRC，則主機(jī)只需對(duì)數(shù)據(jù)字節(jié)進(jìn)行NACK，然后生成停止條件。

應(yīng)用與實(shí)施

注意

以下應(yīng)用章節(jié)中的信息不是TI組件規(guī)范的一部分，TI不保證其準(zhǔn)確性或完整性。TI的客戶負(fù)責(zé)確定組件的適用性。客戶應(yīng)驗(yàn)證和測(cè)試其設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，以確認(rèn)系統(tǒng)功能。

申請(qǐng)信息

bq76925設(shè)備是一個(gè)主機(jī)控制的模擬前端（AFE），向主機(jī)系統(tǒng)提供單個(gè)電池電壓、電池組電流和溫度。主機(jī)控制器可使用此信息完成3系列至6系列電池鋰離子/鋰聚合物電池的電池組監(jiān)控、平衡和保護(hù)功能。

下面的部分重點(diǎn)介紹了使用此設(shè)備時(shí)推薦的幾種實(shí)現(xiàn)方式。詳細(xì)的bq76925應(yīng)用程序報(bào)告SLOA619，以及使用bq76925和MSP430G2xx2xx2-ic/" title="MSP430G2xx2XX2">MSP430G2xx2XX2、SLUA707的實(shí)施報(bào)告示例。

系統(tǒng)實(shí)施建議

電壓、電流和溫度輸出

bq76925設(shè)備以模擬形式提供電壓、電流和溫度輸出。測(cè)量系統(tǒng)需要一個(gè)帶有模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）的微控制器（MCU）。MCU至少需要三個(gè)輸入ADC通道來測(cè)量電池電壓、電流和溫度輸出。bq76925器件可以為MCU的ADC基準(zhǔn)提供外部基準(zhǔn)，比較MCU內(nèi)部參考電壓的規(guī)格，確定使用AFE基準(zhǔn)是否可以提高測(cè)量精度。

電源管理

bq76925設(shè)備可以禁用電源管理的各種功能。有關(guān)詳細(xì)說明，請(qǐng)參閱本文檔中的電源寄存器。此外，MCU可以通過寫入功率寄存器中的[休眠]位，將bq76925設(shè)備置于關(guān)機(jī)模式。在V3P3完成放電至0 V之前，喚醒電路不會(huì)激活。一旦喚醒電路激活，將警報(bào)引腳拉高可喚醒設(shè)備。這意味著，一旦發(fā)送休眠命令，bq76925設(shè)備將保持在關(guān)閉模式，如果V3P3大于0 V，則無法喚醒。

低壓差（LDO）調(diào)節(jié)器

當(dāng)LDO負(fù)載電流高于4ma時(shí)，LDO必須與外通晶體管一起使用。在這種配置中，建議使用高增益旁路裝置。ZXTP2504DFH和IRLML9303是示例晶體管。建議使用Z1二極管來保護(hù)旁路晶體管的柵源或基極發(fā)射極。

添加RV3P3和CV3P3-2過濾器有助于將負(fù)載與由負(fù)載和BAT上的瞬態(tài)引起的V3P3瞬態(tài)隔離開來。

輸入濾波器

TI建議對(duì)BAT、VCx和SENSEN/P引腳使用輸入濾波器，以保護(hù)bq76925設(shè)備免受由電池負(fù)載切換引起的大瞬態(tài)影響。

此外，電池電壓突然下降時(shí)，BAT上的濾波器也避免了AFE的意外復(fù)位。為了進(jìn)一步避免不必要的復(fù)位，可以在輸入濾波器中串聯(lián)使用阻斷二極管的保持電路。齊納二極管鉗位可與濾波電容器并聯(lián)添加，以防止重復(fù)峰值瞬變，該峰值瞬變會(huì)使濾波電容器超過裝置的絕對(duì)最大額定值。

輸出濾波器

輸出電容器用于V3P3、VREF、VCOUT和VIOUT，以保持穩(wěn)定性。這些電容器也作為旁路電容器，響應(yīng)于MCU內(nèi)部開關(guān)和ADC操作。在ADC轉(zhuǎn)換之前，可以向這些輸出管腳添加附加濾波，以消除噪聲信號(hào)。對(duì)于V3P3，一個(gè)額外的濾波器有助于減少連接到bq76925設(shè)備V3P3引腳的電源輸入的瞬態(tài)。

電池平衡

bq76925設(shè)備集成了由主機(jī)單獨(dú)控制的單元平衡FET。該裝置不會(huì)自動(dòng)占空比平衡場(chǎng)效應(yīng)管，以便在平衡關(guān)閉時(shí)進(jìn)行保護(hù)檢測(cè)用電池電壓測(cè)量。主機(jī)MCU負(fù)責(zé)這種管理。否則，MCU可以在單元平衡期間自由地打開電壓測(cè)量，從而啟用本文中描述的開放單元檢測(cè)方法。然而，bq76925器件確實(shí)防止兩個(gè)相鄰的平衡場(chǎng)效應(yīng)晶體管同時(shí)開啟。如果出現(xiàn)這種情況，兩個(gè)相鄰的晶體管將保持關(guān)閉狀態(tài)。

典型應(yīng)用

詳細(xì)設(shè)計(jì)程序

以下是詳細(xì)的設(shè)計(jì)程序。

1.選擇合適的MCU來完成電池管理解決方案。請(qǐng)參閱bq76925應(yīng)用報(bào)告，SLUA619關(guān)于MCU的要求。

2.根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，確定是否需要4系列和5系列電池組的備用電池連接。請(qǐng)參閱本文檔的“電池電壓降下的單元放大器凈空”部分。

3.根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，確定是否需要BAT保持電路和/或外部旁路晶體管。按照參考原理圖完成電路設(shè)計(jì)。

4.使用bq79625和MSP430G2xx2在SLUA707中記錄了電路設(shè)計(jì)和MCU代碼實(shí)現(xiàn)的示例。

應(yīng)用曲線

電源建議

電池的最大工作電壓為26.4伏。在某些情況下，峰值瞬態(tài)可能超過電池直流電壓的兩倍。確保設(shè)備不會(huì)超過其絕對(duì)最大額定值。

布局

布局指南

1.將BAT、VCx和SENSEN/P的輸入過濾器放在設(shè)備附近

2.將輸出電容器放在V3P3、VREF、VCOUT和VIOUT上，靠近設(shè)備

3.請(qǐng)?jiān)谀繕?biāo)設(shè)備附近輸出過濾器（如果有）（例如，MCU ADC輸入端口）

4.隔離大電流和小電流接地。AFE、濾波電容器和MCU接地應(yīng)連接到PCB的低電流接地平面。

布局示例

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