DS2740高精度庫侖計(jì)數(shù)器IC可為1節(jié)鋰離子（Li-ion）或3節(jié)NiMH電池組提供電量計(jì)量功能。用戶可以選擇是將庫侖計(jì)數(shù)器IC安裝在電池組中還是安裝在主機(jī)系統(tǒng)中。本應(yīng)用筆記給出了DS2740用于電量計(jì)功能的兩種參考設(shè)計(jì);一個DS2740安裝在電池組中，另一個DS2740安裝在主機(jī)中。描述了每個電路的元件選擇和功能。還討論了在每個位置放置庫侖計(jì)數(shù)器的優(yōu)勢。

介紹

DS2740高精度庫侖計(jì)數(shù)器非常適合安裝在需要電量計(jì)技術(shù)的便攜式電子設(shè)備的主機(jī)系統(tǒng)或電池組中。庫侖計(jì)數(shù)器提供高精度電流/凈流量測量，以精確測量電池容量。其 μMAX 封裝的小尺寸占用電路板空間很小，并且 1μA 的最大睡眠模式電源電流不會給電池增加不必要的消耗。此外，1-Wire?接口只需要一個通信引腳。主機(jī)提供的電壓和溫度測量可以組合成一個完整的電量計(jì)系統(tǒng)。本應(yīng)用筆記介紹了DS2740的兩種推薦電路，一種用于主機(jī)系統(tǒng)安裝，另一種用于電池組安裝。

主機(jī)系統(tǒng)安裝

圖1中的原理圖給出了在手機(jī)或個人數(shù)字助理主機(jī)系統(tǒng)中使用DS2740的可能方案。電路顯示DS2740和主機(jī)系統(tǒng)均由外部電池組供電。該電池組可以是單節(jié)鋰或三節(jié)鎳組合物。PACK+ 和 PACK- 端子代表與外部電池組的連接。從PACK+至V的150Ω電阻DD的DS2740用于ESD抗擾度。該電阻有助于限制器件的電流尖峰，并防止過壓情況。V上的另一個無源元件DD線路是 0.1μF 電容器。該電容器有助于濾除電壓尖峰，并將電壓保持在規(guī)定的2.7V至5.5V范圍內(nèi)。

圖1.DS2740安裝在主機(jī)系統(tǒng)中。

圖1中的CPU數(shù)據(jù)引腳為漏極開路驅(qū)動器，類似于DS2740的數(shù)據(jù)I/O （DQ）引腳。DATA和DQ引腳直接連接在一起，使用一個4.7kΩ上拉電阻將數(shù)據(jù)線拉至邏輯高電平。DS2740 1-Wire總線速度控制（OVD）引腳連接至V黨衛(wèi)軍指示標(biāo)準(zhǔn)1-Wire定時(shí)協(xié)議。對于過驅(qū)時(shí)序，OVD引腳應(yīng)連接到V。DD零件的引腳。為了監(jiān)視檢測電阻（RSNS）兩端的電壓，SNS引腳連接到R的主機(jī)側(cè)社交網(wǎng)絡(luò)VSS 連接到單元側(cè)。電流檢測輸入引腳（IS1和IS2）連接到一個0.1μF電容的任一端。該電容器和內(nèi)部電阻器為電流尖峰提供了一個低通濾波器。設(shè)備接地 VSS 必須始終連接到電池單元的負(fù)極端子。最后一個引腳PIO是一個漏極開路、通用輸入/輸出驅(qū)動器，在圖1中保持浮動狀態(tài)。PIO 對于正常的設(shè)備功能不是必需的，但可用的選項(xiàng)包括驅(qū)動 LED 或振動器。

在主機(jī)系統(tǒng)中安裝設(shè)備的主要好處是降低了成本。主機(jī)中只需要一個設(shè)備，而不是每個電池組都有自己的專用庫侖計(jì)數(shù)器。缺點(diǎn)是如果從主機(jī)中取出電池組，DS2740將斷電。這會導(dǎo)致當(dāng)前累積數(shù)據(jù)丟失。因此，主機(jī)必須定期讀取并保存DS2740中的數(shù)據(jù)。

電池組安裝

圖2所示為DS2740安裝在單節(jié)Li+電池組內(nèi)的原理圖。左側(cè)的 PACK+、PACK-、DQ 和 PIO 節(jié)點(diǎn)表示包的外部聯(lián)系人。如圖所示，DS2740應(yīng)安裝在保護(hù)器的觸點(diǎn)側(cè)（而不是電池側(cè)）。這樣可以防止任何不必要的電荷路徑通過DS2740。所述保護(hù)器可以是任何單個電池保護(hù)器。

圖2.DS2740安裝在電池組中。

包安裝和主機(jī)安裝之間的主要區(qū)別在于 PIO 和 DQ 引腳。在本例中，這些引腳被路由到包裝上的外部觸點(diǎn)。這些外部觸點(diǎn)需要額外的ESD和電壓瞬變保護(hù)。150Ω和330Ω電阻分別限制DQ和PIO的電流尖峰。5.6V 齊納二極管可保護(hù) DQ 和 PIO 引腳免受高壓影響，同時(shí)不會干擾正常工作電壓。同樣，PIO 對于設(shè)備功能不是必需的，如果不使用，則應(yīng)保持打開狀態(tài)。另請注意，顯示的DQ沒有上拉電阻;這必須在主機(jī)端提供。主機(jī)系統(tǒng)示例中描述了所有其他組件和引腳。

該電路的主要優(yōu)點(diǎn)是每節(jié)電池都有自己的專用DS2740。因此，如果拆卸、安裝、充電或排放電池組，庫侖計(jì)數(shù)將保持準(zhǔn)確。只要保護(hù)器保持閉合狀態(tài)，并且為DS2740供電，電流累積就會繼續(xù)。每個DS2740都有一個唯一的64位凈地址，因此電池組也可以唯一標(biāo)識。

總結(jié)

DS2740是達(dá)拉斯半導(dǎo)體迄今為止最精確的庫侖計(jì)數(shù)器件之一。小型μMax器件足夠小，可以安裝在主機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部或每個電池組內(nèi)，并且只需要一個通信引腳。主機(jī)和電池組應(yīng)用都有其自身獨(dú)特的優(yōu)勢。對于主機(jī)安裝，成本是最大的優(yōu)勢，而在電池組中，專用硬件。DS2740與提供溫度和電壓測量的主機(jī)系統(tǒng)相結(jié)合，可以構(gòu)建完整的電量計(jì)系統(tǒng)。

審核編輯：郭婷