Texas Instruments bq76905低功耗监测器与保护器是一款高度集成的高精度电池监测器和保护器，适用于2节至5节串联锂离子、锂聚合物、LiFePO 4 （LFP）和LTO电池组。每个器件都包含一个高精度监控系统、一个高度可配置的保护子系统，并支持主机控制的电池平衡。其中集成了低侧保护NFET驱动器、一个供外部系统使用的可编程LDO和一个支持高达400kHz工作频率并具有可选CRC的I^2^C主机通信接口。Texas Instruments bq76905采用20引脚QFN封装。

数据手册：*附件：Texas Instruments bq76905低功耗监测器与保护器数据手册.pdf

特性

• 2至5节串联电池的电池监控功能
• 集成低侧驱动器，用于NFET保护，并具有可选的自主恢复功能
• 各种保护套件，包括电压、温度、电流和内部诊断
• 16位Δ-Σ电压ADC
  • 的高精度电池电压测量：4mV（典型值）
• 专用同步16位和24位Δ-Σ库仑计数器ADC
  • 具有低输入失调误差的高精度电流测量
  • 宽量程的电流应用（感应电阻器上的测量范围为±200mV）
  • 具有计时器的48位累积电荷积分器
• 多种电源模式（典型电池组工作范围条件）
  • 正常模式：32µA到175µA
  • 睡眠模式 (6µA)
  • 深度睡眠模式：2.7µA
  • 关断模式：<1µA
• 主机控制的电池平衡
• 电池连接和选择附加引脚时45V的高电压容差
• 支持使用内部传感器和外部热敏电阻进行温度传感
• 集成一次性可编程 (OTP) 存储器，用于器件设置，由TI编程
• 400kHz I^2^C串行通信，具有可选CRC支持
• 供外部系统使用的可编程LDO
• 20引脚QFN (RGR) 封装

功能框图

BQ76905电池监测与保护器技术解析

一、产品概述

Texas Instruments的BQ76905是一款高精度、低功耗的电池监测与保护集成电路，专为2-5节串联的锂离子(Li-Ion)、锂聚合物(Li-Polymer)、磷酸铁锂(LiFePO4/LFP)和钛酸锂(LTO)电池组设计。该器件集成了全面的电池管理功能，包括电压监测、电流测量、温度检测和多层级保护机制，适用于电动工具、无人机、吸尘器等工业电池包应用。

‌关键特性‌：

• 支持2-5节串联电池监测
• 16位Δ-Σ电压ADC，典型测量精度±4mV
• 集成16/24位双模库仑计数器ADC
• 多重保护功能（电压、温度、电流及内部诊断）
• 四种工作模式（NORMAL/SLEEP/DEEPSLEEP/SHUTDOWN）
• 20引脚QFN封装（3.5mm×3.5mm）

二、核心技术解析

1. 电压监测系统

BQ76905采用16位Δ-Σ ADC对每节电池进行差分电压测量，输入范围-0.2V至5.5V。其特点包括：

• ‌高精度‌：在-40°C至110°C全温度范围内，单节电池测量误差<±10mV（2.5-4.5V范围）
• ‌灵活配置‌：支持不同串联数电池组（2-5节），未使用的VC引脚需按规范短接
• ‌多重测量‌：除电池电压外，还可监测堆栈总电压、内部温度传感器和外部热敏电阻

2. 电流测量与库仑计数

器件通过外部检测电阻（典型值1mΩ）实现双向电流测量：

• ‌宽动态范围‌：±200mV输入范围，支持±200A电流（1mΩ电阻时）
• ‌双ADC架构‌：
  • CC1滤波器：250ms周期，用于电荷累积（48位累加器）
  • CC2滤波器：可编程速率（366μs-2.93ms），分辨率12-16位
• ‌低功耗模式‌：电流仅4μA，适用于休眠状态监测

3. 集成保护功能

‌主要保护机制‌：

保护类型	阈值范围	典型响应时间
过压(OV)	2.5-5.5V/节	369ms（21个ADSCAN周期）
欠压(UV)	0-3V/节	141ms（8个ADSCAN周期）
短路(SCD)	10-500mV	8-60μs
过流(OCD)	4-200mV	10ms-1.1s
温度保护	-20°C~60°C	2-8秒

‌独特设计‌：

• 比较器保护子系统实现硬件级快速响应（SCD保护延迟<60μs）
• 可配置自主恢复或主机控制恢复模式
• 电流保护锁存机制防止频繁重试

三、低功耗设计与工作模式

BQ76905提供四种工作模式以适应不同应用场景：

1. ‌NORMAL模式‌（32-175μA）
   • 全功能运行，定期执行电压/电流/温度测量
   • 所有保护功能激活
2. ‌SLEEP模式‌（5.9μA）
   • 周期性保护监测（电压/温度每5秒）
   • 保持FET驱动能力
3. ‌DEEPSLEEP模式‌（2.7μA）
   • 仅维持REGOUT LDO和基本通信
   • 保护功能暂停
4. ‌SHUTDOWN模式‌（<1μA）
   • 完全关断，仅保留唤醒电路
   • 通过TS/VC0引脚电压>1.2V唤醒

‌创新特性‌：

• 动态电流唤醒检测（阈值可编程186μV-5.625mV）
• 10秒休眠进入延迟防止模式频繁切换
• 硬件过温关断（约120°C）保护器件安全

四、行业应用前景

BQ76905凭借其高集成度和灵活性，特别适合：

1. ‌电动工具‌：应对高倍率放电（>30C）和振动环境
2. ‌服务机器人‌：支持多节电池精确管理
3. ‌储能系统‌：LFP电池的精准SOC估算
4. ‌无人机‌：轻量化设计（QFN封装）与低温性能