ZHCUAO7B December 2022 – July 2025
每个 BQ76972 都提供九个支持外部热敏电阻的引脚。这些引脚中的大多数还可以支持系统中可能需要的其他功能,例如主机处理器的警报中断或用于 FET 关断的硬件引脚控制。如果应用需要的热敏电阻数量超过 BQ76972 本身能够支持的数量,则可以包含额外的多路复用器电路来实现这一点,如图 2-6 所示。
通常,只有高压 ESS 需要对一个 BQ76972 测量超过 9 个热敏电阻,不需要将这些引脚配置用于其他功能,因此该设计仅显示在所有 9 个引脚均配置为热敏电阻输入时热敏电阻多路复用器的实现情况。在该设计中,一个 BQ76972 共测量了 17 个热敏电阻。如果设计人员希望保留某些引脚用于其他目的,也有许多型号可供选择。可以根据本节其余部分中演示的基本原理来修改这些电路。
图 2-7 说明了如何在正常模式下使用连续重复循环执行 BQ76972 ADC 测量,这样当器件完成每组测量后,器件会立即启动一组新的测量。每个测量环路 (ADCSCAN) 包含多达 21 个测量时隙。tmeas 时隙时间默认值为 3ms,不过可以通过设置 [FASTADC] 位将该时间缩短为 1.5ms,但转换分辨率会降低。一个 ADCSCAN 需要 31.5ms (FASTADC = 1) 或 63ms (FASTADC = 0)。
图 2-7 BQ76972 正常模式测量环路由于该设计将 9 个引脚配置为热敏电阻输入,因此该设计需要 3 个 ADCSCAN 来测量 9 个引脚,称为 FULLSCAN。一个 FULLSCAN 周期持续时间为 94.5ms (FASTADC = 1) 或 189ms (FASTADC = 0)。该设计使用 4:1 多路复用器来测量 17 个热敏电阻,因此一个完整的温度检测周期 (FULLTEMP) 需要 378ms (FASTADC = 1) 或 756ms (FASTADC = 1)。另请参阅提高电池监测系统中的电压测量精度 技术文章。
多路复用器更改的时间需要与 BQ76972 的常规测量环路进行一些协调,以避免在测量过程中因更改多路复用器时而导致测量中断。此设计使用一种方法来自动控制更改多路复用器的时间,如图 2-6 所示。TS1 引脚与虚拟 1MΩ 电阻器一起用于为计数为 0 至 3 的外部二进制计数器生成时钟 信号。计数控制一个多路复用器,该多路复用器将每个多路复用器上的 3 个热敏电阻和 1 个接地端切换到 6 个引脚之一,因此最多支持 18 个总热敏电阻。接地通道用于多路复用器电路诊断,这意味着如果您可以在一个引脚上看到每四次测量一次接地检测,则多路复用器会正常工作。18 个通道中的一个连接到高精度固定电阻器,用于温度测量校准。
按照 CFETOFF、DFETOFF、ALERT、TS1、TS2、TS3、HDQ、DCHG 和 DDSG 的顺序测量 9 个引脚,但 BQ76972 仅测量配置为热敏电阻输入的引脚。由于 TS1 用作时钟输入,TS2 不用作实际的热敏电阻,以避免任何可能影响测量的多路复用器稳定瞬变,因为 TS2 是在 TS1 引脚之后立即测量。
通过主机微控制器实现与热敏电阻相关的温度保护,因为 BQ76972 的引脚温度在 3 个热敏电阻和 1 个接地端之间变化。
硅线性热敏电阻具有线性正温度系数 (PTC),本设计中使用 TMP61,以提高温度测量精度。与纯阻性器件 NTC 不同,TMP61 电阻受器件中电流的影响,并且电阻会随温度变化而变化。TMP61 在整个温度范围内都具有良好的线性行为。该范围支持采用一种更简单的电阻-温度转换方法,可减少查找表的存储需求。该器件不需要与传统 NTC 相关的线性化电路或中点校准。整个温度范围内的线性电阻允许器件能够在较高的工作温度下保持灵敏度。如何使用低成本 TMP6x 线性热敏电阻在整个温度范围内实现 ±1°C 精度或更高精度 展示了如何通过 TMP61 实现出色精度。