Texas Instruments bq76972高精度電池監(jiān)測器是一款高度集成的高精度電池監(jiān)測器和保護器，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)測系統(tǒng)、高度可配置的保護子系統(tǒng)，并支持自主或主機控制的電芯平衡。其中集成了高側(cè)電荷泵NFET驅(qū)動器、供外部系統(tǒng)使用的雙路可編程LDO以及一個支持400kHz I^2^C、SPI和HDQ單線標(biāo)準(zhǔn)的主機通信外設(shè)。Texas Instruments bq76972器件采用48引腳TQFP封裝。

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

特性

• 3至16節(jié)串聯(lián)電芯的電池監(jiān)測功能
• ±3.0mV的高精度電池電壓測量
• 用于高端NFET保護的集成電荷泵，具有可選的自主恢復(fù)功能
• 各種保護套件，包括電壓、溫度、電流和內(nèi)部診斷
• 兩個獨立ADC
  • 支持電流和電壓的同步采樣
  • 高精度庫侖計數(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（24μA至41μA）
  • 多種深度DEEPSLEEP模式選項（9μA至10μA）
  • 關(guān)閉模式：1μA
• 寬范圍電流應(yīng)用（±200mV檢測電阻上的測量范圍）
• 集成二次化學(xué)保險絲驅(qū)動保護
• 自主或主機控制的電池平衡
• 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)線上的隨機電池連接序列
• 支持使用內(nèi)部傳感器和多達(dá)9個外部熱敏電阻進行溫度檢測
• 集成一次性可編程 (OTP) 存儲器，客戶可在生產(chǎn)線上編程
• 通信選項包括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)測與保護芯片。該器件集成了±3.0mV精度的單體電壓測量、集成電荷泵驅(qū)動的高邊NFET保護、電壓/溫度/電流/診斷等多重保護功能，以及兩個獨立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
• 高精度庫侖計數(shù)器（典型輸入偏移誤差<1μV）
• 寬范圍電流檢測（±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，支持產(chǎn)線隨機連接順序
• 支持I2C/SPI/HDQ多種通信接口

二、核心技術(shù)解析

1. 精準(zhǔn)測量系統(tǒng)

BQ76972采用雙ADC架構(gòu)：

• ?電壓測量ADC?：支持差分測量模式（-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）
• ?庫侖計數(shù)器ADC?：±200mV輸入范圍，集成CC1/CC2/CC3三級數(shù)字濾波器，CC1提供250ms間隔的16位電流測量，CC2提供3ms間隔的24位瞬時電流采樣

溫度測量 ：

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

2. 保護子系統(tǒng)

?主要保護功能?：

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

?創(chuàng)新保護機制?：

• 隨機開路檢測（22-95μA測試電流）
• 電荷泵驅(qū)動的NFET體二極管保護
• 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 | 全功能運行 |
  | SLEEP | 24-41μA | 周期性保護監(jiān)測 |
  | DEEPSLEEP | 9-10μA | 僅維持LDO和基礎(chǔ)通信 |
  | SHUTDOWN | 1μA | 僅TS2喚醒電路工作 |