bq2060A
符合通讯协议(SBS)智能型电芯计量集成电路
? 功能
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提供镍镉、镍氢、锂离子和铅酸可充电电芯准确电量测量 符合通讯协议(SBS)智能型电芯数据规格v1.1
支持具PEC接口之双线SMBus v1.1或一线的HDQ16 提供各个电芯电压报告
在充放电时监控并提供控制锂离子保护电路的MOSFET 对电压、温度及电流的测量提供15位的分辨率
用误差校准少于16uV的VF转换器来测量充电电流 操作功耗小于0.5mW
可驱动4或5个区段LED来显示剩余容量 28-pin、150-mil的SSOP封装
? 一般说明
符合SBS通讯协议的bq2060A计量集成电路，可对安装于系统内可重复充电的电芯或电芯组，提供精确的剩余电量记录。bq2060A不但可以监控镍镉、镍氢、锂离子及铅酸电池的容量，同时也监控其它关键电芯参数。bq2060A是使用一个具有自动偏移误差修正的VF(V-to-F)转换器来计算的。bq2060A使用一个模拟对数字转换器(A-to-D)来读取电压、温度及电流值。扳子上的模拟对数字转换器也会监控着锂离子电芯组中电芯的个别电压，而且bq2060A也可产生控制信号，可用来配合电池包保护电路并联控制，来加强电芯组的安全性。
bq2060A支持智能型电芯数据(SBData)指令和充电控制指令功能。使用双线的系统管理总线(SMBus)或Benchmarq单线的HDQ16协议来沟通数据。这些有效数据包括电芯的剩余容量、温度、电压、电流及预估可使用剩余时间等。bq2060A提供LED驱动和一个按键输入，可以选择使用4或5个LED显示器，以20％或25％的增加量来显示电芯组从满到空的剩余容量。
bq2060A需配合外接的EEPROM一起工作。此EEPROM储存着bq2060A的结构信息，如电芯的化学特性、自我放电率、补偿因素、量测校正、设计的电压和容量。bq2060A可程序化的自我放电率和其它储存在EEPROM内的补偿因素，配合时间、电流量及温度，精确的调整使用中或待命状态的剩余容量。bq2060A也会自动依EEPROM设定来修正电芯容量，或经由从接近满电量到接近空电量的一个放电周期来修正真正的电芯容量。
REG脚位的输出是用来调节外部JFET的控制电压，使bq2060A可在正确的电压下工作。
? 引脚名称
? HDQ16 串行通信输入/输出引脚 ? DFC ? ESCL EEPROM时序
? CFC ? ESDA EEPROM数据和地址 ? CVON ? RBI 寄存器备份输入 ? THON ? REG 调整输出
? TS ? VOUT EEPROM电源供应输出 ? SRC ? VCC 供电电压 ?
SR1-SR2 ? VSS 接地
? DISP LED显示控制输入 ? VCELL1- ? LED1- VCELL4 LED5
LED显示段输出
? SMBD ? SMBC
放电FET控制输出 充电FET控制输出 单个电芯分压控制 热敏电阻偏移控制 热敏电阻电压输入 电流感应电阻电压输入充电电流感应电阻电压输入
单个电芯电压输入 SMBus数据 SMBus时钟
? 引脚描述
? HDQ16 串行通信输入/输出引脚
? DFC
放电FET控制输出
? ESCL ? ESDA ? RBI ? REG ? VOUT ? VCC ? VSS ? DISP ? LED1-
LED5
开漏的双向通信接口
EEPROM时序
bq2060A与外部非易失性EEPROM数据传输时钟输出
EEPROM数据和地址
bq2060A与外部非易失性EEPROM传输与发送地址与数据的双向引脚
寄存器备份输入
为bq2060A的寄存器在低操作电压下提供备份的输入引脚。RBI可接一个电容或电芯的输入。
调整输出
输出控制一个N沟道JFET，用来调整它的控制电压，使bq2060A可以在正确的电压下工作。
EEPROM电源供应输出
外部非易失性EEPROM的电源供应
供电电压 接地 LED显示控制输入
控制LED驱动LED1-LED5输出
LED显示段输出
每个输出能驱动一个外部LED
锂离子电池包保护电路放电FET控制输出
?
CFC 充电FET控制输出
锂离子电池包保护电路充电FET控制输出
?
CVON 单个电芯分压控制
在单个电芯电压监控时，控制外部FET输出导通外部电压分压器
?
THON 热敏电阻偏移控制
在温度监控时，控制外部FET 输出连接热敏电阻 ?
TS 热敏电阻电压输入
监控温度时了解热敏电阻输 入 ? SRC 电流感应电阻器电压输入
监控瞬时电流输入
?
SR1-SR2 充电电流感应电阻器电压 输入
连接小值电流检测电阻监控电芯充放电电流输入
?
VCELL1-
VCELL4 单个电芯电压输入 各个电芯串联电压监控输入 ?
SMBD SMBus数据
开漏双向引脚用来向和从bq2060A传输和接收地址和数据
?
SMBC SMBus时钟
开漏双向引脚为bq2060A传输和发送地址和数据提供时钟
? 功能描述
? 一般操作
bq2060A通过监控充电输入量或者可充电电芯使用量来计算剩余容量。除了监控充放电，bq2060A也监控电芯电压、温度、电流、电芯自我放电率，还监控电芯低电压门限。bq2060A通过监控串联在电芯负极和电芯组负极之间的小值电流检测电阻的电压，来检测充放电活动。有效的电芯充电是通过监控这个电压和校正对环境和操作条件的测量来决定的。
图1提供一种bq2060A的典型应用线路。这个线路图包括LED显示器，电压和温度测量网络，EEPROM连接，一个串行口和电流检测电阻。EEPROM存储着电芯组基本的结构信息测量修正值。EEPROM必须要合适地编程来为bq2060A操作。表9提供了EEPROM的内存映射，并且概要的描述了在bq2060A里有效的可编程功能。
bq2060A需要一个负温度系数(NTC)的热敏电阻(Semitec 103AT)来进行温度测量。bq2060A利用热敏电阻的温度来监控电池包的温度，检测一个电芯的满充电情况，调整自放电和电芯充放电的效率。 ? 测量运作
bq2060A利用完全微分， 动态平衡电源频率转换器(VFC)来进行充电监控，用??模拟数字转换器(ADC)来进行电芯电压、电流和温度监控。
依据bq2060A的操作模式，电压、电流和温度监控每2-2.5s进行一次。最大时间发生在EDV，mWh模式和最大允许放电率。任何的AtRate估计请求或者预定(每20s)会增加0.5s的时间间隔。 ? 充电和放电计数
VFC通过监控一个接着SR1和SR2引脚之间(见图1)的小值电流检测电阻来测量电芯的充放电电流。VFC测量双向信号可达250mV。当VSR?VSR2?VSR1为正时bq2060A侦测为充电活动，当VSR?VSR2?VSR1为负时为放电活动。bq2060A对此信号用内部计数器连续对时间积分。计数器的基本速率为6.25uVh。 ? 误差修正
bq2060A提供一种自动修正特点来消除SR1和SR2在最大充电测量时的电压精度误差。修正程序通过发送一个指令到ManufacturerAccess()来启动的。bq2060A的自动误差修正可以低到6.25uV。误差消除小于1uV。 ? 数字滤波器
低于数字滤波器门坎，bq2060A不会判断充电或放电。数字滤波器门坎放在EEPROM内， 此值应该被设定到足够高，以避免当没有充放电流通过感应电阻器时的错误讯号侦测。 ? 电压
当监测SR1和SR2充放电电流时，bq2060A同时也通VCELL1-VCELL2引脚监测电池包的剩余容量和个别串联电芯电压。bq2060A监测电池包的电压，并将其值写入Voltage()。bq2060A也可以测量电池包里4节串联电芯的电压。个别电芯电压被存储在可选择的Manufacturer Function里面。
VCELL1-VCELL2引脚被精密电阻分压降压后接到个别电芯上，如图1所示。
VCELL1-VCELL2相对Vss的最大输入电压为1.25V。电阻分压器必须被设置，这样在所有的操作条件下电压输入将不会超过1.25V的限制。同样，VCELL1-VCELL2的分压比必须是VCELL3-VCELL4的一半。为了减少电芯的电流消耗，CVON只在测量的时候接通各个电芯的分压器。当电芯被测量的时候，CVON保持250ms的高阻，否则就被置低。
bq2060A的SRC引脚用来测量电芯的充放电电流。来自串联感应电阻的信号经过SRC的ADC转换后被存在Current()里。由表2所示，SRC的满量程输入范围为?250mV。
图1.电池包应用图――LED显示和串联电芯监测
IC资料-bq2060A符合通讯协议(SBS)智能型电芯计量集成电路
