DS2751电池电量计在多节电池组中的应用
ds2751 li+/nimh电池电量计ic设计用于监测单节锂离子（li-ion）或3节nimh电池组。然而，通过适当的电路修改，ds2751电量计也可用于监测2节锂离子电池组。本应用笔记给出了一个参考电路，可用于使用ds2751电池电量计测量2节锂离子电池组的剩余容量。本文详细介绍了电路的关键元件，包括ds2751本身的配置问题。
介绍
ds2751多化学电池电量计的工作范围使其可用于单节锂离子/聚合物电池组或三节镍电池组。然而，许多应用需要在串联堆栈中提供更多电池。在这些应用中，ds2751仍可用作电量计ic，将多节电池电压分压至可接受的水平。该方法允许使用ds2751的所有特性，包括集成25mω检测电阻、温度/电压/电流测量、电流累积（库仑计数）、32字节eeprom和单线通信接口。
概述
图1中的原理图给出了ds2751在两节电池应用中的可能解决方案。虽然an131中所述的基本电量计不需要，但本电路提供了一种测量双电池电压的方法。在本应用中，pio用于切换比较器输出，以驱动电阻分压网络上的电源轨之一。pio 低时，电压为 v在是双节电池电压的一半，pio 高时，v在为 0v。为了给ds2751提供恒定功率，需要低压差稳压器（ldo）将双节电池电压降压至可接受的水平。还需要双电池保护器来保护电池免受故障条件的影响。如原理图所示，该电路的所有元件必须位于保护器的接触侧（而不是电池侧）。
图1.ds2751采用2节li+/聚合物电池组。
详细说明
ds2751的推荐电源电压范围为2.5v至5.5v，因此必须相应地选择ldo输出电压。ldo还必须具有低静态电流，并能够处理多电池组提供的输入电压。max1726具有5v输出，满足所有标准。它支持一个 12v 的最大输入电压，并吸收 2μa 的电源电流。使用5v输出是因为ldo效率随着输入电压增加到输出电压以上而降低。当标称输入电压为7.6v时，这是最佳输出电压。5v 输出还确保 vdd电压保持在 v 以上在适用于所有条件的电压。为防止ds2751数据丢失，max1726的shdn引脚应连接至输入电压，如图1所示。这将确保max1726不会进入关断模式，从而切断ds2751的电源。建议使用 1μf 输入和输出电容器。请参考max1726数据资料，了解特定应用的电容选择。
ds2751电压寄存器（地址0ch和0dh）的最大报告电压为4.99v。因此，需要分频方案将电池组电压降至可测量水平。为此，使用两个精密100kω电阻将堆栈电压分成两半。对于电池供电应用，电阻的恒定直流电流消耗将令人望而却步，因此使用比较器来打开和关闭电流。tlv3701 毫微功耗比较器用于开关，因为它可以承受高达 16v 的电源电压，并列出了 560na 的典型电源电流。ds2751漏极开路pio引脚用作比较器开关的控制引脚。如果dq线低电平超过2秒，或者ds2751进入睡眠模式，pio引脚自动变为高阻态。ldo输出的100kω上拉电阻确保pio在此状态下为逻辑高电平。另一个比较器输入连接到堆栈中底部电池的正极端子。这种配置在两个pio逻辑电平的比较器输入端产生差分电压。从pio到地的47pf电容有助于在pio被驱动为低电平时阻止负下冲。
当比较器输出为低电平时，电压为v在为 0v。因此，必须禁用欠压休眠使能（uven）功能，否则ds2751将永远无法转换到有源模式。要禁用 uven，请将值 0 写入地址 31h 的第 3 位。当需要电压测量时，特殊功能寄存器中的pio位（位6，地址08h）设置为0，后跟至少6.8ms的延迟。此延迟对于ds2751更新电压寄存器以v处的新电压是必要的在针。读取电压寄存器后，pio位设置回1。电池组总电压的计算方法是将电压寄存器值乘以2。实验结果表明，在加倍电压寄存器值上额外增加0.1v，产生的电池组电压精确到99%。需要额外的0.1v电压来考虑从比较器正电源轨到比较器输出的压降。
为了保护电池组，可以使用任何支持 nmos 或 pmos fet 的多电池独立保护器。独立的保护器位于ds2751的电池侧，如图1所示。使用此配置时，如果发生故障，所有外部组件的电源将通过保护fet断开。当故障条件得到纠正时，放电fet将再次导通，所有组件将上电。只要禁用uven功能，ds2751只能在一种情况下进入睡眠状态：如果pmod位设置为1（推荐），dq在2秒内逻辑低电平>（电池组断开）。这导致ds2751恢复到低功耗休眠模式，停止温度、电压、电流和累积电流测量。重新连接电池组并将dq拉高电平可使ds2751返回工作模式。
图1所示的配置假设内部为25mω检测电阻。请参考ds2751数据资料，为您的应用选择合适的外部检测电阻。包括图1所示的所有其他无源元件，用于滤波和esd保护，如ds2751数据资料所示。
总结
虽然ds2751专为单节锂离子/锂聚合物电池组或三节镍电池组而设计，但在串联电池组中需要更多电池的应用中，它可以用作监测和电量计设备。必须在完整解决方案中增加一个比较器和ldo，但建议的元件仅增加2.6μa的电源电流。禁用uven功能后，ds2751的众多优点可用于多节电池应用。优点包括带集成电流检测电阻器的高精度库仑计数、32 字节可锁定用户 eeprom、温度、电压和电流测量、唯一的 64 位 rom 地址和单线串行通信接口。
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ds2751多化学电池电量计的工作范围使其可用于单节锂离子/聚合物电池组或三节镍电池组。然而，许多应用需要在串联堆栈中提供更多电池。在这些应用中，ds2751仍可用作电量计ic，将多节电池电压分压至可接受的水平。该方法允许使用ds2751的所有特性，包括集成25mω检测电阻、温度/电压/电流测量、电流累积（库仑计数）、32字节eeprom和单线通信接口。
概述
图1中的原理图给出了ds2751在两节电池应用中的可能解决方案。虽然an131中所述的基本电量计不需要，但本电路提供了一种测量双电池电压的方法。在本应用中，pio用于切换比较器输出，以驱动电阻分压网络上的电源轨之一。pio 低时，电压为 v在是双节电池电压的一半，pio 高时，v在为 0v。为了给ds2751提供恒定功率，需要低压差稳压器（ldo）将双节电池电压降压至可接受的水平。还需要双电池保护器来保护电池免受故障条件的影响。如原理图所示，该电路的所有元件必须位于保护器的接触侧（而不是电池侧）。
图1.ds2751采用2节li+/聚合物电池组。
详细说明
ds2751的推荐电源电压范围为2.5v至5.5v，因此必须相应地选择ldo输出电压。ldo还必须具有低静态电流，并能够处理多电池组提供的输入电压。max1726具有5v输出，满足所有标准。它支持一个 12v 的最大输入电压，并吸收 2μa 的电源电流。使用5v输出是因为ldo效率随着输入电压增加到输出电压以上而降低。当标称输入电压为7.6v时，这是最佳输出电压。5v 输出还确保 vdd电压保持在 v 以上在适用于所有条件的电压。为防止ds2751数据丢失，max1726的shdn引脚应连接至输入电压，如图1所示。这将确保max1726不会进入关断模式，从而切断ds2751的电源。建议使用 1μf 输入和输出电容器。请参考max1726数据资料，了解特定应用的电容选择。
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为了保护电池组，可以使用任何支持 nmos 或 pmos fet 的多电池独立保护器。独立的保护器位于ds2751的电池侧，如图1所示。使用此配置时，如果发生故障，所有外部组件的电源将通过保护fet断开。当故障条件得到纠正时，放电fet将再次导通，所有组件将上电。只要禁用uven功能，ds2751只能在一种情况下进入睡眠状态：如果pmod位设置为1（推荐），dq在2秒内逻辑低电平>（电池组断开）。这导致ds2751恢复到低功耗休眠模式，停止温度、电压、电流和累积电流测量。重新连接电池组并将dq拉高电平可使ds2751返回工作模式。
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