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fn8110.0
april 11, 2005
principles 的 运作
这 x3100 和 x3101 提供 二 distinct 水平 的
符合实际 和 电池 cell 保护:
第一, 在 正常的 模式, 这 设备 periodically checks
各自 cell 为 一个 在-承担 和 在-释放 状态,
当 continuously watching 为 一个 包装 在-电流
情况. 一个 保护 模式 violation 结果 从 一个
在-承担, 在-释放, 或者 在-电流 状态.
这 门槛 为 这些 states 是 选择 用 这
用户 通过 软件. 当 一个 的 这些 情况
出现, 一个 释放 场效应晶体管 或者 一个 承担 场效应晶体管 或者 两个都 fets
是 转变 止 至 保护 这 电池 包装. 在 一个 在-
释放 情况, 这 x3100 和 x3101 设备 go
在 一个 低 电源 睡眠 模式 至 conserve 电池
电源. 在 睡眠, 这电压 调整器 转变 止,
removing 电源 从 这 微控制器 至 更远
减少 包装 电流.
第二, 在 监控 模式, 一个 微控制器 和 一个/d
转换器 measures 电池 cell 电压 和 包装 cur-
rent 通过 管脚 ao 和 这 x3100 或者 x3101 在-板 mux.
这 用户 能 因此 执行 保护, 承担/dis-
承担, cell 保持平衡 或者 gas gauge 软件 algorithms
至 合适 这 specific 应用 和 characteristics 的 这
cells 使用. 当 monitoring这些 电压, 所有 protec-
tion 电路 是 在 continuously.
在 一个 典型 应用, 这 微控制器 是 也 pro-
grammed 至 提供 一个 smbus 接口 along 和
这 smart 电池 系统 在terface protocols. 这些
additions 准许 一个 x3100 或者 x3101 为基础 单元 至
adhere 至 这 最新的 indus尝试 电池 包装 standards.
典型 应用 电路
这 x3100 和 x3101 有 被 设计 至 运作
correctly 当 使用 作 连接 在 这 典型 appli-
cation 电路 (看 图示 1 在 页 5).
这 电源 场效应晶体管’s q1 和 q2 是 涉及 至 作
这 “discharge fet” 和 “charge 场效应晶体管,” 各自.
自从 这些 fets 是 p-频道 设备, 它们 将 是
在 当 这 门 是 在 v
SS
, 和 止 当 这
门 是 在 v
CC
. 作 它们的 names imply, 这 释放
场效应晶体管 是 使用 至 控制 cell释放, 当 这 承担
场效应晶体管 是 使用 至 控制 cell 承担. 二极管 d1 准许 这
电池 cells 至 receive 承担 甚至 如果 这 释放
场效应晶体管 是 止, 当 二极管 d2 准许 这 cells 至 dis-
承担 甚至 如果 这 承担 场效应晶体管 是 止. d1 和 d2 是
integral 至 这 电源 fets. 它 应当 是 指出 那 这
cells 能 neither 承担也不 释放 如果 两个都 这
承担 场效应晶体管 和 释放 场效应晶体管 是 止.
电源 至 这 x3100 或者 x3101 是 应用 至 管脚 vcc 通过
二极管 d6 和 d7. 这些 二极管 准许 这 设备 至
是 powered 用 这 li-ion 电池 cells 在 正常的 oper-
ating 情况, 和 准许 这 设备 至 是 powered
用 一个 外部 源 (此类 作 一个 charger) 通过 管脚 p+
当 这 电池 cells 是 正在 charged. 这些
二极管 应当 有 sufficient 电流 和 电压 rat-
ings 至 handle 两个都 具体情况 的 电池 cell 承担 和
释放.
这 运作 的 这 电压 调整器 是 描述 在
部分 “voltage regulator” 在 页 22. 这个 调整器
提供 一个 5vdc±0.5% 输出. 这 电容 (c1)
连接 从 rgo 至 地面 提供 一些 噪音
过滤 在 这 rgo 输出. 这 推荐 值
是 0.1µf 或者 较少. 这 值 选择 必须 准许 v
RGO
至
decay 至 0.1v 在 170ms 或者 较少 当 这 x3100 或者
x3101 enter 这 睡眠 模式. 如果 这 decay 是 slower
比 这个, 一个 电阻 (r1) 能 是 放置 在 并行的 和
这 电容.
在 一个 最初的转变-在 时期 (t
PUR
+ t
OC
), v
RGO
有 一个 稳固的, 管制 输出 在 这 范围 的 5vdc ±
10% (看 图示 2). 这 选择 的 这 microcontrol-
ler 应当 引领 这个 在 仔细考虑. 在 这 终止 的
这个 转变 在 时期, 这 x3100 和 x3101 “self-tunes”
这 输出 的 这 电压 调整器 至 5v+/-0.5%. 作
此类, v
RGO
能 是 使用 作 一个 涉及 电压 为 这
一个/d 转换器 在 这 microcontroller. 重复的 电源-
向上 行动, consistently re-应用 这 一样 “tuned”
值 为 v
RGO
.
图示 1 显示 一个 电池 包装 温度 传感器
执行 作 一个 简单的 resistive 电压 分隔物, uti-
lizing 一个 thermistor (r
T
) 和 电阻 (r
T
’). 这 电压
V
T
能 是 喂养 至 这 一个/d 输入 的 一个 微控制器 和
使用 至 measure 和 监控 这 温度 的 这
电池 cells. r
T
’ 应当 是 选择 和 仔细考虑
的 这 动态 阻抗 范围 的 r
T
作 好 作 这
输入 电压 范围 的 这 微控制器 一个/d 输入.
一个 输出 的 这 微控制器 能 是 使用 至 转变 在
这 thermistor 分隔物 至 一个llow periodic 转变-在 的 这
传感器. 这个 减少 电源 消耗量 自从 这
电阻 string 是 不 总是 绘画 电流.
二极管 d3 是 包含 至 facilitate 加载 monitoring 在 一个
在-电流 保护 模式 (看 部分 “over-cur-
rent protection” 在 页 19),当 阻止 这 流动
的 电流 在 管脚 ovp/lmon 在 正常的 opera-
tion. 这 n-频道 晶体管 转变 止 这个 函数
在 这 睡眠 模式.
电阻 r
PU
是 连接 横过 这 门 和 流
的 这 承担 场效应晶体管 (q2). 这 释放 场效应晶体管 q1 是
转变 止 用 这 x3100 或者 x3101, 和 hence 这 volt-
age 在 管脚 ovp/lmon 将 是(在 最大) equal 至
这 电压 的 这 电池 终端, minus 一个 向前
片面的 二极管 电压 漏出 (v
P+
- v
D7
). 自从 这 流
的 q2 是 连接 至 一个 高等级的 潜在的 (v
P+
) 一个 拉-向上
电阻 (r
PU
) 在 这 顺序 的 1m
Ω
应当 是 使用 至
确保 那 这 承担 场效应晶体管 是 完全地 转变 止
当 ovp/lmon = v
CC
.
x3100, x3101
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