DS2760或DS2761电池监测器在多节电池中的应用

DS2760和DS2761电池监控和保护器是电池管理IC，主要用于单节锂离子电池组应用。虽然这些器件主要设计用于单电池应用，但也可用于多电池应用。本应用笔记向用户演示如何在多节电池应用中使用DS2760或DS2761，包括对多节电池环境中器件功能进行必要的修改和限制。给出了一个示例电路以及DS2760或DS2761电池监测器的推荐器件配置。

介绍

DS2760高精度锂离子电池监测器的工作范围使其可用于单节锂离子或锂聚合物电池组或2节或3节镍电池组。然而，许多应用需要在串联堆栈中提供更多电池。在这些应用中，DS2760可用作电量计IC，从而充分利用DS2760的许多特性，包括集成25mΩ检测电阻、温度/电压/电流测量、电流累积（库仑计数）、32字节EEPROM和单线通信接口。DS2760唯一不能用于多节电池的应用特性是集成在Li封装中的保护器和SWAP功能。本应用笔记介绍了DS2760在带有外部保护器的多节电池应用中的应用，例如用于2节锂电池的Mitsumi MM1292。

图1的原理图说明了DS2760在多电池应用中的可能用途。连接到DS2760的无源器件对于适当的滤波和ESD增强是必要的，如DS2760数据资料所示。请参考您正在使用的特定LDO和保护器的规格，了解推荐的原理图。DS2760/LDO必须位于保护器的接触侧（而不是单元侧）。

图1.DS2760采用2节锂离子/锂聚合物电池组的原理图示例

描述

在DS2760的推荐电源电压范围内，器件必须由输出电压为3.0V至4.0V的LDO供电（Vdd），例如Maxim MAX1726EUK33。图1中的原理图假设使用包含内部25mΩ电流检测电阻的DS2760。否则，DS2760的SNS和VSS节点之间需要低阻抗外部检测电阻。请参考DS2760数据资料，为您的应用选择合适的外部检测电阻。图1的原理图与DS2760数据资料中推荐的单节电池应用原理图几乎相同。下面列出了与数据手册中的原理图和建议的器件配置的差异。

DS2760的集成保护器不得用于多节电池应用。因此，CC 和 DC 应保持浮动状态。可以使用任何多节独立保护器，支持 NMOS 或 PMOS FET。独立的保护器必须放置在DS2760的电池侧，如图1所示。

DS2760电源（Vdd）必须由LDO供电，在所有可能的输入电压范围内输出电压规格为3.0V至4.0V。该电压范围比DS2760的工作范围窄，因此DS2760不会因保护器违规而进入睡眠模式。电容C3可能需要更改，具体取决于所选的特定LDO（有关推荐的输出电容，请参阅LDO规范）。LDO VSS和DS2760 VSS应处于相同的电位，使得保护器位于DS2760/LDO电路的电池侧。

DS2760的SWAP特性不能用于多节电池应用。SWAP将充电和放电FET的控制交给DS2760，这在本应用中当然是不可能的。交换启用位（SWEN，地址 31h，位 3）必须设置为 0 才能禁用交换命令。如果应用需要同时使用多个Li+电池组，则可以添加机械开关，以便在连接扩展电池组时物理断开主电池组。

禁用SWAP后，此配置中的DS2760只能在两种情况下进入睡眠状态。如果PMOD位设置为1（推荐），DQ为逻辑低电平>2秒（电池组断开），DS2760将恢复到低功耗休眠模式，停止温度、电压、电流和累积电流测量。其次，如果LDO输出电压低于DS2760的欠压门限，DS2760将进入睡眠状态。独立的保护器对电池组中的每节电池也有一个欠压门限，当达到该门限时，放电FET将关断，从而完全关断DS2760和LDO。因此，无论DS2760或独立保护器是否检测到欠压，DS2760要么恢复到低功耗睡眠模式，要么在电池电量耗尽时完全关断。

当安全违规行为得到纠正后，放电FET将再次导通，DS2760和LDO将上电。当PMOD=1时，当电池组重新连接且DQ被拉至逻辑高电平时，DS2760将返回到工作状态。如果检测到充电器（PLS>VIN），DS2760也可以退出睡眠模式。但是，使用独立保护器时无法检测到这一点，因此应通过将PLS直接连接到VIN来禁用此功能，如原理图所示。

DQ很可能由主机系统中的低压微控制器或ASIC控制。否则，应在DS2760的DQ和SNS引脚之间连接4V齐纳。如果使用齐纳二极管，齐纳二极管应连接在R1的DS2760侧，以便电阻能够为齐纳二极管和DS2760 DQ I/O提供ESD保护。

虽然在图1的原理图中没有实现，但可编程I/O （PIO）引脚可用于检测逻辑电平或镜像DQ活动（例如，控制振动电机），只要不违反PIO引脚的I/O规格。PIO引脚的绝对最大电压（相对于VSS）为+12V。

总结

虽然DS2760专为单节锂离子或锂聚合物电池组或2节或3节镍电池组而设计，但在串联电池组中需要更多电池的应用中，它可以用作监测和电量计器件。在这种应用中，DS2760只牺牲了两个特性，即SWAP和集成保护器。必须使用外部保护器和LDO，并且必须禁用DS2760的SWAP功能。此外，DS2760的众多优点可用于多节电池应用，包括集成电流检测电阻的高精度库仑计数、32字节可锁定用户EEPROM、温度和电流测量、LDO电压测量、唯一的64位ROM地址、微型倒装芯片封装和单线串行通信接口。

审核编辑：郭婷