为DS1312、DS1314和DS1321控制器IC增加电池检测功能

DS1312、DS1314和DS1321为非易失性控制器IC，内置电池电压监测器。监视器测量连接到 V 的锂电池的电压.BATPIN 并在电池电压低时发出警告。电池电压在上电期间测量一次，之后每 24 小时测量一次。只要电池连接到 V.BATPIN，设备运行正常。但是，如果取出电池并且 V.BAT引脚保持浮动状态，可能会进行错误的电池电压测量，具体取决于浮动V的值.BAT电压。本应用笔记介绍如何为DS1312、DS1314和DS1321器件添加电池检测功能。

电池电压监测器说明

DS1312、DS1314和DS1321的电池电压监测电路设计用于测量连接到V的锂电池的电压.BAT针。目的是电池将始终连接到V。.BAT引脚，电池更换时间短。上电期间一次，上电后每24小时一次，使用内部1.2Mohm电阻测量连接到V的锂电池的电压.BAT针。如果没有电池连接到 V.BAT上电期间的引脚，则电池警告引脚 /BW 将按预期启用，当 VCCI升至 V 以上CCTP.但是，如果在上电和初始电池电压测试期间存在电池，则稍后取出，留下V.BAT引脚浮动，24 小时后的下一次电池电压测试可能无法检测到低于 V 的电压ATs在 V 上.BAT针。因此，即使电池已被取出，也不会激活电池警告。

电池存在检测电路

电池检测功能可通过从 V 连接一个小电容器 （0.1μF 至 1nF） 来增加.BAT引脚接地。（电容C1的放置见图1。电容器可防止 V 上的内部电压振荡.BAT引脚引起的锂电池的拆卸。通过将此容性负载添加到 V.BAT引脚，内部电压振荡在V上.BAT引脚被阻尼，然后电池电压测量电路能够正确加载V.BAT引脚并放电低于 V 的电压ATs，从而导致低电量警告警报变为使能并将 /BW 引脚设置为高电平。

如果使用DS1312、DS1314或DS1321的应用，则始终有一个电压源连接到V电压.BAT引脚，无论该源是锂电池，其他电压源，甚至是接地连接，都不需要添加检测电路。将电容器连接到 V.BATPIN增加了额外的泄漏并缩短了电池的使用寿命（取决于电池和所选电容器的大小），并且还引入了必须保护电池免受反向充电电流影响的问题。

图1.电池存在检测电路

保护电路考虑因素

在锂电池并联时，需要额外的组件来保护锂电池免受反向充电电流的影响。当DS1312、DS1314和DS1321离开电池备份模式时，V.BAT引脚变为高阻抗输入。因为只有锂电池和电容器连接到V.BAT，电容器有机会反向充电进入锂电池，从而需要反向充电电流保护电路。电池制造商建议使用反向充电电流保护电路，以便其产品能够满足UL的可接受性条件。建议工程师参考电池制造商推荐的反向充电电流保护电路，用于该制造商的产品。通常，这种保护电路由电池和任何其他连接之间串联的电阻器和二极管（通常是硅）组成。图1所示为典型的反向充电电流保护电路。二极管允许电池为应用提供电流，但防止电流从电容器反馈到电池。电阻器的位置是为了在二极管发生故障时保护电池，并抑制任何输入电流。

结论

DS1312、DS1314和DS1321非易失性控制器通过电池电压测量电路提供低电量警告功能。当连接到 V 时.BAT引脚浮动，设备难以确定存在的电压。内部 1.2Mohm 电阻本身可能不足以将该未知值拉低至 V 以下.BAT跳变点，VATs.在V上增加一个小电容器.BAT引脚提供足够的负载，允许内置电池测量电路将浮动电压降至VBTP以下，并检测是否存在电池。

审核编辑：郭婷