LTC6802-2翻译.pdf

LTC6802 2 英文资料翻译 一 说明 1 LTC 6802 2 是一个完整的电池监视 IC 其中包括一个 12 位 ADC 一个高精度参考电压 高电压输入多路复用器和一个串行 接口 每个 LTC6802 2 可以测量 12 个电池串联 总输入电压 2 许多 LTC6802 2 可堆叠设备来测量在一个长字符串中的每 个电池单元的电压 每个 LTC6802 2 具有单独寻址的串行接口 允 许多达 16 个 LTC6802 2 设备接口 一个控制处理器和操作 3 为了减少功率 LTC6802 2 提供了一个测量模式监视每个电 池的过压和欠压条件 待机模式还提供电源电流降低至50 A 每个单元都有一个输入相关联的 MOSFET 开关 可以对过充电 的电池进行放电 4 相关 LTC6802 1 提供一个串行接口 允许多个 LTC6802 1 器件菊花链式串联 不需要光电耦合器 二 引脚功能 V 连接电源正极 V 必须和 C12 相同电位 C12 C11 C10 C9 C8 C7 C6 C5 C4 C3 C2 C1 Pins 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 C1 C12 为电压监测输入引脚 最多可监测 12 节电池 C1 连接 V C2 接 C1 以此类推 S12 S11 S10 S9 S8 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1 Pins 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 S1 S12并用于电池平衡 如果串联电池某节过充 那S引脚可以 用来对其放电 V 连接电池负极 NC 内部通过10欧姆电阻接 V NC 可以悬空 或者连接到 V VTEMP1 VTEMP2 温度传感器输入 ADC 可以测量VTEMPx 上的电压 并将结果存储在温度寄存器中 ADC 的测量是相对于 VREF 引脚电压 因此 一个简单的热敏电阻和电阻的组合连接到 VREF引脚可用于监测温度 该VTEMP输入也可以通用ADC的输入 VREF 3 075V 参考电压输出 该引脚必须接一个 1 F 的旁路电 容 VREF 引脚可以连接到 V 驱动一个 100k 的电阻负载 较大的负荷 应接 LT6003 运算放大器 或类似装置 VREG 线性稳压器输出电压 该引脚应接一个 1 F 的旁路电容 该引脚不能降低电流 TOS 栈顶输入 它将被连接到 VREF 或 V TOS 引脚的状态改变 SDO 运作 in the toggle polling mode MMB 监视模式输入 低电平有效 当 MMB 低 为 V 同电 位 时 LTC6802 2 进入监控模式 WDTB 看门狗定时器输出 低电平有效 如果 SCI 脚 2 5 秒没有 活动 被激活 输出和 V 接通 所有配置寄存器复位 看门狗 GPIO1 GPIO2 通用输入 输出 这些管脚的操作取决于对 MMB 引脚的状态 当 MMB 0 GPIOpins and the WDTB pins 用来设置监 测的电池数目 A0 A1 A2 A3 Pins 37 38 39 40 地址输入 这些引脚连接到 VREG 时或 V 该地址引脚的状态 VREG 时 1 V 型 0 决定 LTC6802 2 的地址 SCKI 串行时钟输入 该 SCKI 连接到任何逻辑 TTL 电平 SDI 串行数据输入 SDO 串行数据输出 SDO 引脚是一个 NMOS 开漏输出 需要一 个外部电阻上拉 CSBI 片选 低电平 输入 三 操作 1 主要功能 LTC6802 2 是一个数据采集芯片 测量 12 节电池电压 其 12 位 位转换器 ADC 多个 LTC6802 可以通过一个串行线连接在一起 通过一个数字 隔离器 一个独特地址允许所有 LTC6802 2 连接到同一主机处理器 的串行端口 在 LTC6802 2 也包含平衡电池电压电路 图 4 显示了 S 端子控 制电路的外部平衡 需要注意一点的就是 LTC6802 2 不能决定 MOS 管开关 这是完全由主机控制处理 主机 LTC6802 写入配置寄存器来 控制开关的关断 2 开放式测量 当一个电池输入引脚打开 它将影响两节电池测量 图 2 显示了 一个打开的连接到 C3 在没有接外部滤波的情况下 在正常 ADC 转 换过程中 使用 STCVAD 命令 LTC6802将给 B4 B3一个接近零的读 数时 因为在测量 B3 时 ADC 的输入电阻将拉动 C3 至 C2 同样的 电压 图 3 显示了一个打开的连接 和图 2 在同一个点 不同的是 这 次有个外部滤波网络连接到 C3 正常测量时 B3 B4 未必能得到一个 接近零的读数 因为 C3 并不是真的被打开 事实上 通过一个大电 容连接到C3 C3的电压将被在中途被改变 在C3和C4之间 经过多次 循环测量 B3 和 B4 之后 因此 对 B3 B4 的测量 可以显示一个有效的电压值 但事实上 B3 B4 的状态是未知的 开发式检测 命令是 STOWAD 3 测量电池放电 电池测量 A D 命令 STCVAD and STOWAD 会自动关闭电池放 电开关当测量电池电压的时候 一个电池在被测量时 它上面和下面 的开关都将被关断 如 cell5 被测量时 S4 S5 S6 都被关断 但在某些情况下 需要便测量边放电 电池电压的 A D 转换命令 STCVDC 和 STOWDC 允许任何使放电开关当正在测量电压时 此功 能也允许系统进行自我测试 以验证放电功能和多操作 所有放电开关在 OV 和 UV 比较测量时关闭 4 A D 自检 两个自测试命令可以用来验证ADC的数字部分功能 自我测试也 验证了电池电压和电池温度寄存器的寄存器 自检时 一些自检测试 信号施加到 ADC 如果电路正常工作 电池电压或电池温度寄存器将 包含相同的代码 对于自我测试 1 的寄存器将包含 0 x555 对于自我测 试 2 寄存器将包含 0 xAAA 自检时间和检测所有电池电压时的时间 是一样的 执行自检功能时 将配置寄存器里的 CDC 2 0 设置成 1 5 将 S 引脚用作数字输出或 Gate Drivers 6 用 LTC6802 2 测量少于 12 节电池 LTC6802 2 最少可用于四节电池测量 电池数量取决于它工作 的电源电压 电池电压总压必须达到 10V 以满足其电气要求 图 5 显示了 LTC6802 2 用来监视 7 节电池 最下面的 C 连接到 第 7 节电池 最上面的 C 连接到 V 其他引脚 如 CELL9 将以同样 方式连接 这些未用的通道 出来的结果将是 Ov 7 LTC6802 2 包括一个看门狗定时器电路 如果在 2 5 秒内没有 检测到 SCKL 脚有活动 WDTB 开漏输出为低电平 该 WDTB 引脚保 持低电平 直到 SCKI 脚检测到电平跳变 当看门狗定时器电路超时 配置位被重置为其默认值 加电 状 态 在上电状态 s 脚输出是关着的 因此 看门狗定时器可提供一种 方法 关闭电池放电至主机的通信被中断 过一段时间后 IC 进入待 机模式 请注意 外部拉低 WD TB 电平不会重置配置寄存器 当 MMB 为低电平时 看门狗定时器操作被禁用 当读取配置寄存器时 CFG0 第 7 位将反映 WDTB 引脚的状态 8 校正代码 温度寄存器组包含一个 3 位校正代码 如果软件判断器件校正是 必要的 有关详细信息 然后联系厂家 否则 代码可以忽略不计 在所有情况下 几乎 所有位的值计算时必须使用的数据包错误 代码 PEC CRC 字节的数据读取 四 LTC6802 2 三种工作模式 分 待机 用 模式 测量模式 监控模式 待机模式是一种省电状态 除串行接口上 所有电路被关闭 在测量模式中 LTC6802 2 是用于测量电池的电压 并将结果 存储在寄存器中 测量模式也将监测过压 OV 和欠压 UV 在监控模式下 该设备将只监视欠压和过压条件下的电池 LTC6802 2 默认 通电 待机模式 这时 所有电路被关闭除了 串行接口和电压调节器 在 LTC6802 2 可以被编程为待机模式 设 置配置 CDC 2 0 为 0 如果器件进入待机模式时 同时 ADC 测量正在 进行中 测量结果将被中断 电池电压寄存器将处于不确定状态 要退 出待机模式 CDC 必须写入到一个非 0 值 当 CDC 控制编程在 1 7 时 LTC6802 2 为测量模式 该 IC 监控 每个电池的电压 并 SDO 上产生一个中断信号 标志所有电池电压 包括 UV 和 OV 如果 MMB 从低置到高 则芯片将被复位 包括 VUV VOV 和 CDC 配置位 五 串行端口 综述 LTC6802 2 具有 SPI 兼容串行总线端口 设备可以通过数 字隔离器进行并行连接 通过 A0 A3 地址标志 所有器件具有唯一标 志 LTC6802 2 包括四个引脚串行接口 CSBI SCKI SDI 和 SDO SDO 和 SDI 可连在一起 如果需要 形成一个单 双向端口 四个地址引脚 A0 到 A3 可用于设置命令地址 TOS 引脚指定最顶 端的芯片 逻辑高 来查询命令 所有引脚处于电压模式 见图一 数据链路层 时钟相位和极性 LTC6802 2 的 SPI 兼容接口被配置为使用 CPHA 1时和CPOL 1 因此 SDI上的数据必须在sckl上升沿接收 数据传输 每个字节有 8 位 字节传送高有效位 MSB 在前 在写的时候 SDI 上的数据在 SCKL 上升沿时被接收 见图六 同样的 在读的时候 SDO 上的数据在 SCKL 上升沿时被送出 在下降沿时被 发送 见图七 在一个命令序列的全部期间 CSBI 必须保持低位 包括一个命令 和随后数据 在写命令时 数据被锁存在 CSBI 上升沿 在一个查询命令被发送后 SDO 输出将很快被 polling state 驱动 而不管 SCKL 的状态 见触发查询和电平查询部分 网络层 总线命令 一个总线命令 可以命令所有在总线上的芯片 而不 管设备地址 见总线协议和命令部分 通过总线命令 可以同时发送命令到所有的芯片 这对 A D 转换 和查询命令很有用 它也可以用于写命令时 所有部分都具有相同数据的写入 总线 读取指令不应该在并行配置中使用 地址命令 地址命令仅用来处理某个芯片在总线上的响应 该地 址命令的第一个字节 由 4 bits with a value of 1000 和四个地址位 第 二个字节是命令字节 见总线协议和命令部分 PEC 字节 数据错误代码是一个 CRC 算法 适用于所有寄存器里 的值 在一个读命令后 发送一个寄存器组的最后一个字节 该设备 将转移出 PEC MSB 在前 切换查询模式 切换查询允许直接查询芯片状态 当 LVLPL 为低 时 切换查询将被激活 当发送一个 polling 命令后 数据线将被从器件 驱动 基于当时的状态 当切换查询 A D 转换状态时 数据线 SDO 将被置低 当所有的器 件都在进行A D转换时 SDO上将输出一个1khz 当所有设备出于空 闲状态 同样的 在查询中断状态时 SDO 将被置低 当所有设备有中 断时 输出一个 1KHZ 方波 当所有设备出于空闲状态 切换查询 地址查询 总线查询 如果设备正忙 在中断 它会拉 SDO 的低 如果某个设备 没有忙 不中断 那么它会将 SDO 拉低 TOS 的 0 或试图使其输 出 1kHz 方波 TOS 的 1 变平查询模式 当 LVLPL 为高时 变平查询被激活 查询方法 对于 A D 转换 三种方法可以用来确定 A D 转换 完成 第一 一个控制器可以控制 A D 转换开始 并等待 A D 转换完 成直至读取数据 第二种方法是CSBI拉低后 发送