摘要：

BQ76907-Q1是TI新一代多串数模拟前端(Analog Front End, AFE) 芯片。因为其具有采样精度高，功耗低，集成低边驱动，保护功能丰富，最高支持7S电池，集成均衡FET，性价比高等诸多优点，可以用于12V汽车电池包的电池监测。传统12V汽车电池包的系统在小电流情况下进入休眠模式以节省功耗，电流在超过一定阈值后（多数厂商要求1A）需要AFE发送硬件唤醒信号使能SBC进而使MCU重新上电工作。BQ76907-Q1有normal mode，sleep mode， deep sleep mode和shutdown mode 4种工作模式，其中只有normal mode才可以使用累积电荷积分功能，因此常规使用时需要让BQ76907-Q1一直处于normal mode下，没有sleep mode到normal mode时产生的ALERT 信号。如 Figure 1 所示。在这种情况下，如何让处于normal mode下的BQ76907-Q1产生1A唤醒信号成为难点。

本篇文章以1A 唤醒阈值，电流采样电阻100uohm，系统最大电流2000A为例，介绍一种可同时实现充电和放电两个方向的唤醒检测方法，初始配置为CC1 Gain=Current Gain=39， CC1 LSB=Current LSB=61.548478mA。

一 、放电方向小电流唤醒

基本思路：注入CC1 offset，触发normal mode到sleep mode的ALERT pin 中断从而唤醒MCU。

Normal mode和sleep mode切换相关的阈值有两个，分别是Sleep current 和Wake Comparator Current。Sleep Current 使用的CC1数字滤波器CC1 Current() 的结果。Wake Comparator Current使用的是CC2数字滤波器Current()的结果。正确配置要求：Power:Sleep:Wake Comparator Current要大于Power:Sleep:Sleep Current，否则会出现退不出sleep mode或进不去sleep mode情况。

正确的normal mode和sleep mode切换状态Figure 2所示：

具体步骤

首先进去CONFIG_UPDATE mode进行Data Memory相关设置：

1. 设置 sleep current 阈值=1000mA，即Power:Sleep:Sleep Current =1000mA/CC1 LSB mA， 得出Power:Sleep:Sleep Current=16

   注意Power:Sleep:Wake Comparator Current阈值要大于Power:Sleep:Sleep Current，实测设置成10后不会导致直接进sleep mode问题。

   正确配置：

   

   错误配置：

   
2. 注入2000mA的offset 进入 CC1 Current，使得0A电流时，CC1 Current 报告 +2000mA （充电电流），Calibration:Current:CC1 Offset 计算来自于Technical Reference Manual里的公式18：
   

   +2000mA/CC1 LSB mA = [0-Calibration:Current:CC1 Offset/256]*Calibration:Current:CC1 Gain/32 得出Calibration:Current:CC1 Offset=-6825

3. 设置允许进入sleep mode，Settings:Configuration:Power Config[SLEEP_EN] bit 1
4. 设置芯片在进入Sleep mode后可以触发ALERT pin电平拉低，Settings:Configuration:Default Alarm Mask[Sleep]=1

退出CONFIG_UPDATE mode。

完成上述配置后，在normal mode下当放电电流从0A升至100mA，CC1 Current 会下降，报告 1900mA，直至放电电流升至1000mA，CC1 Current 会下降，报告 1000mA，此时，芯片达到sleep current 阈值，从normal mode进入sleep mode，进而触发ALERT pin 拉低，给MCU唤醒信号，MCU完成初始化后立即发送子命令0x009A SLEEP_DISABLE() 使得芯片回到normal mode并向0x62 Alarm Status[Sleep]写1清除ALERT pin电平。ALERT pin 波形图如Figure 3所示：

需要注意的是，使用BQ76907-Q1自带的累积电荷积分功能时，需要减掉CC1 Offset 2000mA乘以PASSTIME。

二 、充电方向小电流唤醒

基本思路：当不使用CHG 和DSG 驱动低边MOS而是额外加入高边驱动时，利用触发Body diode protection使得DSG 驱动从disable状态转变成enable状态，进而唤醒MCU，具体步骤如下：

进入CONFIG_UPDATE mode进行Data Memory相关设置:

1. FET Options 寄存器必须要设置的有以下4 bit：

   Settings:Configuration:FET Options[SFET]=1，// 使能Body diode protection功能

   Settings:Configuration:FET Options[HOST_FETON_EN]=1，//允许主机控制FET打开

   Settings:Configuration:FET Options[HOST_FETOFF_EN]=1，//允许主控控制FET关闭

   Settings:Configuration:FET Options[FET_EN]=0，//关闭芯片自主控制FET的功能

   
2. 配置Body diode protection门限为1000mA，即Settings:Protection: Body Diode Threshold=1000mA/Current LSB mA=16，注意Body diode protection 使用的是CC2数字滤波器Current()的结果。
3. 退出CONFIG_UPDATE mode，芯片进入normal mode，此时使能CHG 驱动，关闭DSG 驱动，即使用直接命令0x68写入值0x02。

当充电电流从0A升至100mA，Current() 会上升，报告100mA，直至充电电流升至1000mA，Current ()上升至1000mA，此时，芯片达到Body diode protection 阈值，DSG driver打开，客户可加入高阻抗分压电路送入MCU唤醒。DSG pin波形如Figure 4所示：

总结：本文分别讨论了使用BQ76907-Q1实现充电方向和放电方向1A唤醒的软件方法，相对于外加硬件唤醒电路，该方法具有减少电路成本，缩小PCB尺寸，唤醒电流精度更高的优点。