‌BQ77207电压与温度保护器技术解析与应用指南

Texas Instruments bq77207电压和温度保护器提供各种电压和温度监控。这其中包括过压 (OVP)、欠压 (UVP)、开路 (OW) 和过热 (OT) 保护，保护锂离子电池组系统。独立监控每个电池是否存在过压、欠压和开路情况。通过添加外部NTC或PTC热敏电阻，该器件可检测过热条件。

数据手册：*附件：Texas Instruments bq77207电压和温度保护器数据手册.pdf

在Texas Instruments bq77207中，内部延迟定时器在检测到过压、欠压、开路或过热情况时启动。在延迟定时器超时时，各自输出被触发进入其激活状态（根据配置的不同为高电平或低电平）。

如果检测到过压故障，则触发COUT引脚；如果检测到欠压故障，则触发DOUT引脚。如果检测到过热或开路故障，则同时触发DOUT和COUT引脚。bq77207器件具有客户测试模式 (CTM)，延迟时间大大缩短，实现更快生产线测试。

特性

• 3节至7节串联电池保护
• 高准确度过压保护
  • ±10mV（25°C时）
  • ±20mV（0°C至60°C）
• 过压保护选项：3.55V至5.1V
• 欠压保护，选项范围为1.0V至3.5V
• 开路连接检测
• 使用NTC或PTC进行过热保护
• 随机电池连接
• 支持功能安全
• 固定内部延迟定时器
• 固定检测阈值
• 固定输出驱动类型，用于每个COUT和DOUT引脚
  • 高电平有效或低电平有效
  • 高电平有效驱动达6V
  • 开漏，能够从外部上拉至VDD
• 低功耗IC ≈1µA（VCELL(ALL) < V OV ）
• 每节电池输入的低漏电流 < 100nA，禁用开路检测
• 封装尺寸选项
  • 12引脚WSON，0.5mm引线脚距

功能框图

BQ77207电压与温度保护器技术解析与应用指南‌

---

‌一、产品概述‌

‌BQ77207‌是德州仪器（TI）推出的专为3-7串锂离子电池组设计的电压与温度保护芯片，集成高精度监控、多重保护机制及灵活配置功能，适用于电动工具、轻型电动车、UPS备用电源等场景。其核心特性包括：

• ‌电压保护‌：±10mV精度的过压（OVP）/欠压（UVP）检测，阈值范围分别为3.55V–5.1V和1.0V–3.5V。
• ‌温度保护‌：支持NTC/PTC热敏电阻，可编程过温（OT）阈值（62°C–83°C）。
• ‌其他功能‌：开线检测（OW）、内部固定延时定时器（0.25s–4s）、低功耗设计（静态电流1μA）。

---

‌二、关键技术与功能详解‌

‌1. 电压监测机制‌

• ‌独立通道设计‌：每节电池单独监测OVP/UVP，避免单节异常影响整体系统。
• ‌迟滞恢复‌：OVP恢复阈值为VOV - VOV_HYS（典型值50mV或100mV），防止频繁误触发。
• ‌开线检测‌：通过周期性下拉电流（50μA/128ms）检测连接异常，触发后同时激活COUT与DOUT。

‌2. 温度保护实现‌

• ‌NTC/PTC接口‌：TS引脚外接热敏电阻，内部20kΩ上拉电阻分压检测温度。
• ‌精度保障‌：OT检测误差±5°C（需外部电阻精度±2%），支持迟滞恢复（如10°C）。

‌3. 输出驱动配置‌

• ‌灵活输出模式‌：
  • ‌COUT‌：响应OVP/OW/OT，可配置为高电平有效（6V驱动）或开漏输出。
  • ‌DOUT‌：响应UVP/OW/OT，驱动方式同COUT。
• ‌故障联动逻辑‌：OT或OW故障会同时触发两路输出，增强系统保护响应。

---

‌三、典型应用设计‌

‌1. 电路设计要点‌

• ‌输入滤波‌：推荐RIN=1kΩ+CIN=0.1μF组成RC滤波器，确保电压采样稳定。
• ‌电源处理‌：RVD≥100Ω+CVD≥0.1μF抑制VDD噪声。
• ‌输出驱动‌：若控制MOSFET，需根据Active High/Low配置匹配上拉电阻（如100kΩ）。

‌2. 与BQ769x2的协同方案‌

• ‌架构示例‌：BQ77207作为二级保护器，COUT/DOUT连接主控MCU或直接驱动充放电MOSFET（图8-4）。
• ‌注意事项‌：
  • 主控芯片的ADC采样可能干扰开线检测，需调整BQ769x2的LOOPSLOW寄存器至0x11。
  • 禁用未使用的保护功能（如OW）以简化设计。

---

‌四、客户测试与生产优化‌

‌ 1. 客户测试模式（CTM） ‌

• ‌快速验证‌：提升VDD至V7+VCTM（典型12V–13V），将故障延时缩短至50ms，加速产线测试。
• ‌安全限制‌：需确保各引脚电压不超过绝对最大值（如VDD≤45V）。

‌2. 布局建议‌

• ‌紧凑布线‌：RC滤波器靠近芯片引脚，VSS直接连接电池负极（图10-1）。
• ‌热管理‌：芯片结温需控制在-40°C至110°C，PCB散热设计参考热阻参数（RθJA=67.3°C/W）。

---

‌五、选型与扩展‌

• ‌型号差异‌：BQ77207提供多款衍生型号（如BQ7720700–BQ7720705），主要区别在于OVP/UVP阈值、延时时间及输出驱动类型（详见设备对比表）。
• ‌未来扩展‌：TI支持定制化选项（如特定OT阈值），需通过官方渠道联系。