Texas Instruments bq76972高精度電池監(jiān)測(cè)器是一款高度集成的高精度電池監(jiān)測(cè)器和保護(hù)器，適用于3至16節(jié)串聯(lián)鋰離子、鋰聚合物和LiFePO4 電池組。該器件包括高精度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、高度可配置的保護(hù)子系統(tǒng)，并支持自主或主機(jī)控制的電芯平衡。其中集成了高側(cè)電荷泵NFET驅(qū)動(dòng)器、供外部系統(tǒng)使用的雙路可編程LDO以及一個(gè)支持400kHz I^2^C、SPI和HDQ單線標(biāo)準(zhǔn)的主機(jī)通信外設(shè)。Texas Instruments bq76972器件采用48引腳TQFP封裝。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Texas Instruments bq76972高精度電池監(jiān)測(cè)器數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

特性

• 3至16節(jié)串聯(lián)電芯的電池監(jiān)測(cè)功能
• ±3.0mV的高精度電池電壓測(cè)量
• 用于高端NFET保護(hù)的集成電荷泵，具有可選的自主恢復(fù)功能
• 各種保護(hù)套件，包括電壓、溫度、電流和內(nèi)部診斷
• 兩個(gè)獨(dú)立ADC
  • 支持電流和電壓的同步采樣
  • 高精度庫(kù)侖計(jì)數(shù)器，輸入偏移誤差<1μV（典型值）
• 多種電源模式（適用于典型的電池組工作范圍條件）
  • 正常模式 (286μA)
  • 多種睡眠模式選項(xiàng)（24μA至41μA）
  • 多種深度DEEPSLEEP模式選項(xiàng)（9μA至10μA）
  • 關(guān)閉模式：1μA
• 寬范圍電流應(yīng)用（±200mV檢測(cè)電阻上的測(cè)量范圍）
• 集成二次化學(xué)保險(xiǎn)絲驅(qū)動(dòng)保護(hù)
• 自主或主機(jī)控制的電池平衡
• 電池連接和選擇其他引腳上的高電壓容差為85 V
• 可耐受生產(chǎn)線上的隨機(jī)電池連接序列
• 支持使用內(nèi)部傳感器和多達(dá)9個(gè)外部熱敏電阻進(jìn)行溫度檢測(cè)
• 集成一次性可編程 (OTP) 存儲(chǔ)器，客戶可在生產(chǎn)線上編程
• 通信選項(xiàng)包括400kHz I2C、SPI和HDQ單線接口
• 雙可編程LDO，用于外部系統(tǒng)
• 48引腳TQFP封裝 (PFB)

功能框圖

BQ76972高精度電池監(jiān)測(cè)器技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、產(chǎn)品概述

Texas Instruments的BQ76972是一款面向3-16串鋰離子、鋰聚合物和LiFePO4電池組的高精度電池監(jiān)測(cè)與保護(hù)芯片。該器件集成了±3.0mV精度的單體電壓測(cè)量、集成電荷泵驅(qū)動(dòng)的高邊NFET保護(hù)、電壓/溫度/電流/診斷等多重保護(hù)功能，以及兩個(gè)獨(dú)立ADC系統(tǒng)，支持電流電壓同步采樣。

?關(guān)鍵特性?：

• 支持3-16串電池組監(jiān)測(cè)
• 高精度庫(kù)侖計(jì)數(shù)器（典型輸入偏移誤差<1μV）
• 寬范圍電流檢測(cè)（±200mV量程）
• 多重電源模式（正常模式286μA，睡眠模式24-41μA）
• 85V高耐壓設(shè)計(jì)，支持產(chǎn)線隨機(jī)連接順序
• 支持I2C/SPI/HDQ多種通信接口

二、核心技術(shù)解析

1. 精準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)

BQ76972采用雙ADC架構(gòu)：

• ?電壓測(cè)量ADC?：支持差分測(cè)量模式（-0.2V至5.5V輸入范圍），16位分辨率，典型精度±1.8mV（2-3.7V范圍，25℃校準(zhǔn)后）
• ?庫(kù)侖計(jì)數(shù)器ADC?：±200mV輸入范圍，集成CC1/CC2/CC3三級(jí)數(shù)字濾波器，CC1提供250ms間隔的16位電流測(cè)量，CC2提供3ms間隔的24位瞬時(shí)電流采樣

溫度測(cè)量 ：

• 內(nèi)部ΔVBE傳感器（0.41mV/℃）
• 支持9個(gè)外部熱敏電阻（18kΩ/180kΩ可編程上拉）

2. 保護(hù)子系統(tǒng)

?主要保護(hù)功能?：

• 電壓保護(hù)：OV（1.012-5.566V可調(diào)，±5mV精度）、UV（1.012-4.048V可調(diào)）
• 電流保護(hù)：SCD（-500mV閾值，最快8μs響應(yīng)）、OCC/OCD三級(jí)保護(hù)
• 溫度保護(hù)：-40℃至85℃工作范圍，獨(dú)立充放電溫度閾值

?創(chuàng)新保護(hù)機(jī)制?：

• 隨機(jī)開(kāi)路檢測(cè)（22-95μA測(cè)試電流）
• 電荷泵驅(qū)動(dòng)的NFET體二極管保護(hù)
• 預(yù)充電/預(yù)放電PFET控制（PCHG/PDSG引腳）

3. 電源管理系統(tǒng)

• ?集成LDO?：
  • REG18（1.8V/3mA，僅供內(nèi)部使用）
  • 雙可編程LDO（REG1/REG2）：1.8/2.5/3.0/3.3/5.0V可選，45mA輸出能力
• ?預(yù)穩(wěn)壓器?：BREG引腳驅(qū)動(dòng)外部BJT，生成5.5V REGIN電壓
• ?多電源模式?：| 模式 | 電流消耗 | 功能保留情況 |
  | ----------- | ---------- | --------------------- |
  | NORMAL | 286μA | 全功能運(yùn)行 |
  | SLEEP | 24-41μA | 周期性保護(hù)監(jiān)測(cè) |
  | DEEPSLEEP | 9-10μA | 僅維持LDO和基礎(chǔ)通信 |
  | SHUTDOWN | 1μA | 僅TS2喚醒電路工作 |