最新免费av在线观看,亚洲综合一区成人在线,中文字幕精品无码一区二区三区,中文人妻av高清一区二区,中文字幕乱偷无码av先锋

首頁 | 行業(yè)黑名單 | 幫助 IC 電子元器件 電子資訊 技術(shù)資料

DS2720 的PDF資料 下載 ,263363K

DS2720 的貨源和報價 DS2720 的相關(guān)技術(shù)信息

其他型號

DS2720功能及其應(yīng)用技術(shù)研究

鋰離子電池具有體積小、重量輕與能量密度高等優(yōu)點(diǎn)，在GSM／CDMA和高端便攜式產(chǎn)品、通信終端等電子產(chǎn)品中應(yīng)用廣泛。由于鋰離子電池的特點(diǎn)，其保護(hù)電路是不可缺少的。目前市場上鋰離子電池保護(hù)電路有很多類型，但大多功能不完善，僅有過充、過放、過流保護(hù)，沒有過熱保護(hù)和程序控制、監(jiān)測功能，然而在放電電流較大時電池有過熱的可能。如果沒有過熱保護(hù)，將會嚴(yán)重影響鋰電池的使用，而且保護(hù)電路具有可程序監(jiān)測、控制的功能也是很有必要的。Dallas公司推出的鋰離子保護(hù)器件DS2720不僅具有過熱保護(hù)功能，還帶有獨(dú)特的1-Wire接口，可用于程序監(jiān)測、控制器件的工作，具有智能化特性，使用可靠。

2 DS2720功能和主要特點(diǎn)

DS2720是一款單節(jié)可充電鋰電池保護(hù)器件，通過控制外部開關(guān)器件切斷充電和放電通路，從而實(shí)現(xiàn)對鋰離子電池的保護(hù)。該器件可以對單鋰離子或鋰聚合物電池進(jìn)行有效安全保護(hù)，使電池免受過量充電、過量消耗、過高放電電流以及過高溫度的損害。

DS2720的主要特點(diǎn)如下：

當(dāng)芯片溫度超過過熱基準(zhǔn)時進(jìn)行過熱保護(hù)。

8字節(jié)可鎖定EEPROM，用于存儲電池信息。

采用9 V電荷泵為外部N溝道保護(hù)MOSFET提供高側(cè)驅(qū)動，與常見的使用相同F(xiàn)ET的低側(cè)保護(hù)電路相比具有更低的導(dǎo)通電阻。 具有Dallas 1-Wire數(shù)字通信接口和唯一的64位ID，通過其1-Wire接口提供主機(jī)系統(tǒng)對保護(hù)寄存器、狀態(tài)寄存器、特殊功能寄存器、EEPROM寄存器以及EEPROM等內(nèi)部存儲器的讀寫訪問。

允許系統(tǒng)通過1-Wire接口對DS2720保護(hù)功能進(jìn)行使能和關(guān)斷，監(jiān)測充放電異常情況，此外DS2720還可作為電池選擇器。

超低功耗，工作狀態(tài)耗電僅為15μA，靜態(tài)消耗電流為1 μA。

3 引腳功能及內(nèi)部結(jié)構(gòu)

3.1 引腳功能

DS2720采用8引腳μSOP封裝，引腳排列如圖1所示。DS2720引腳功能如下：

引腳1(PLS)：電池組的正極輸人。采用100Ω電阻將該引腳接至由兩個N溝道MOSFET控制的電池輸出端，用于充電檢測和過流檢測。

引腳2(PS)：系統(tǒng)(功率)開關(guān)檢測輸入，低電平有效。當(dāng)DS2720處于"睡眠"模式時，此引腳輸入低電平，喚醒DS2720至工作模式，此引腳可接至主微處理器I／O口由主微處理器進(jìn)行控制。

引腳3(DQ)：數(shù)據(jù)輸人／輸出。1-Wire總接接口，經(jīng)上拉電阻接至主微處理器I／O口和主微處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

引腳4(VSS)：接地。直接接鋰電池的負(fù)極。

引腳5(VDD)：電源輸入。接至鋰電池的正極，用于輸入DS2720的工作電壓(2.5 V～5.5 V)。

引腳6(CC)：充電控制輸出。用于在充電時控制N溝道MOSFET導(dǎo)通關(guān)斷。 引腳7(DC)：放電控制輸出。用于在放電時控制N溝道MOSFET導(dǎo)通關(guān)斷。

引腳8 (CP)：9 V電荷泵輸出。內(nèi)部9 V的電荷泵為外部N溝道MOSFET提供高端驅(qū)動使其導(dǎo)通。

3.2 內(nèi)部結(jié)構(gòu)

DS2720主要由過充檢測電路、過放電檢測電路、過流檢測電路、放電延遲電路、負(fù)載檢測、充電檢測和過熱檢測電路、EEPROM存儲器、1-Wire接口電路、工作模式控制開關(guān)等組成。內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示。

過充檢測和過放檢測是通過檢測電池電壓并和各自的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較；過流檢測是通過檢測外部N溝道MOSFET的導(dǎo)通壓降并和內(nèi)部設(shè)定的器件過流檢測電壓相比較。過熱檢測電路是通過檢測芯片溫度并與基準(zhǔn)溫度進(jìn)行比較，EEPOROM存儲器用于存儲電池信息，延遲電路主要是為了防止電壓的噪聲干擾導(dǎo)致電路誤動作，只有當(dāng)信號保持延遲時間后才能控制外部的N溝道：MOSFET，1-Wire接口電路用于提供主微處理器和DS2720進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的通路。

4 DS2720存儲結(jié)構(gòu)及程序操作命令

4.1 內(nèi)部存儲器

DS2720內(nèi)部集成了256字節(jié)線性地址空間，其中低32字節(jié)用于設(shè)備號、狀態(tài)、控制寄存器及可鎖定的EEPROM(8字節(jié))，每個地址數(shù)據(jù)為8位。DS2720為電池信息存儲提供兩類存儲器，EEPROM和可鎖定EEPROM。EEPROM是非易失(NV)存儲器，用于保存重要的電池數(shù)據(jù)，不會因電池過度放電、偶然短路或ESD事件丟失數(shù)據(jù)�？涉i定EEP-ROM在鎖定后相當(dāng)于只讀存儲器(ROM)，用于更安全地保存不再改變的電池數(shù)據(jù)。DS2720有效讀／寫存儲區(qū)間即地址分配如表1所示。

保護(hù)寄存器的格式：Bit 7：過壓標(biāo)志OV，Bit6：欠壓標(biāo)志UV，Bit 5：0,Bit 4：過流標(biāo)志DOC，Bit 3：CC引腳狀態(tài)標(biāo)志CC(只讀)，Bit 2：DC引腳狀態(tài)標(biāo)志DC(只讀)，Bit l：放電使能CE，Bit 0：放電使能DE。

狀態(tài)寄存器的格式：Bit 4為讀網(wǎng)絡(luò)地址命令選擇，Bit 5、Bit 3為0，Bit 7、Bit 6、Bit 2、Bit 1、Bit 0為保留位。

EEPROM寄存器的格式：Bit 7：EEPROM復(fù)制標(biāo)志EEC，Bit 6：EEPROM鎖定使能LOCK，Bit 1：可鎖定EEPROM 1鎖定使能BL1，Bit 0：可鎖定EEPROM 0鎖定使能BL0。Bit 5、Bit 4、Bit 3、Bit 2為保留位。

特殊功能寄存器的格式為：Bit 7：PS引腳狀態(tài)標(biāo)志PS，Bit 0：過熱標(biāo)志OT，Bit 6、Bit 5、Bit 4、Bit3、Bit2、Bit 1為保留位。

4.2 DS2720控制流程

由于DS2720采用單總線通信方式，因此所有指令都采用數(shù)據(jù)形式，由主微處理器發(fā)送至DS2720執(zhí)行。主微處理器通過DS2720的DQ引腳將命令逐位串行發(fā)送至DS2720。

典型的單總線命令序列如下：

程序初始化；

網(wǎng)絡(luò)地址命令；

功能指令；

數(shù)據(jù)傳輸。

基于單總線上的所有傳輸都是以初始化開始。初始化過程由主微處理發(fā)出的復(fù)位脈沖和從機(jī)響應(yīng)的應(yīng)答脈沖組成。開始使用前由主微處理器發(fā)出復(fù)位信號，DS2720發(fā)出應(yīng)答脈沖，通知主微處理器其準(zhǔn)備就緒。由于單總線系統(tǒng)允許總線上掛接多個從機(jī)設(shè)備，因此在初始化后，主微處理器發(fā)送網(wǎng)絡(luò)地址命令進(jìn)行搜索或選擇指定從機(jī)設(shè)備。當(dāng)總線上掛接多個從設(shè)備時，則需要進(jìn)行搜索匹配等命令操作；當(dāng)總線上只有一個從機(jī)設(shè)備時，主微處理器發(fā)出跳越ROM命令，接著進(jìn)行后續(xù)操作。當(dāng)主機(jī)發(fā)出ROM命令訪問某個指定的DS2720后，接著就可以發(fā)送DS2720的功能命令。

4.3 網(wǎng)絡(luò)地址命令

在主機(jī)檢測到應(yīng)答脈沖后就可以發(fā)出網(wǎng)絡(luò)地址命令，網(wǎng)絡(luò)地址命令包括以下幾種：

(1) 搜索ROM[Foh]

搜索1-Wire總線上所有從機(jī)設(shè)備的ROM地址，這樣主機(jī)就能夠判斷出從機(jī)設(shè)備的數(shù)目和類型。

(2) 讀ROM[33h]

該命令僅適用于總線上只有一個從機(jī)設(shè)備，它允許主機(jī)直接讀出從機(jī)設(shè)備的64位ROM代碼而無須執(zhí)行搜索ROM過程。

(3) 匹配ROM[55h]

匹配ROM命令跟隨64位ROM代碼，從而允許主機(jī)訪問多節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)中某個指定的從機(jī)設(shè)備，僅當(dāng)從機(jī)DS2720完全匹配64位ROM代碼時才會響應(yīng)主機(jī)隨后發(fā)送的功能命令。

(4) 跳越ROM[CCh]

主機(jī)采用該命令可同時訪問總線上的所有從機(jī)設(shè)備而無須再發(fā)出其他ROM代碼信息，此命令適用于單1-Wire系統(tǒng)。當(dāng)1-Wire總線上掛接多個從機(jī)設(shè)備時，該命令后的功能指令可能會引起數(shù)據(jù)沖突。

4.4 功能指令

DS2720通過功能指令對其保護(hù)寄存器、狀態(tài)寄存器、特殊功能寄存器、EEPROM寄存器以及EEP-ROM等內(nèi)部存儲器進(jìn)行讀寫操作。

常用的功能指令及其功能如下：

[69H]讀數(shù)據(jù)指令。用于讀取DS2720某一地址的數(shù)據(jù)，指令后需跟所要讀取地址。

[6CH]寫數(shù)據(jù)指令。用于對DS2720某一地址進(jìn)行寫操作，指令后須跟所要寫入的地址。

[48H]數(shù)據(jù)復(fù)制指令。用于把SRAM中的內(nèi)容復(fù)制到可鎖定的EEPROM中保存。指令后需跟所要復(fù)制到的EEPROM地址。

[B8H]數(shù)據(jù)復(fù)制指令。用于把可鎖定的EEP-ROM中的內(nèi)容復(fù)制到SRAM中。指令后需跟EP-PROM的地址。

[6AH]鎖定可鎖定EEPROM存儲器。指令后需跟可鎖定EEPROM的地址，該指令有效的前提是EPPROM寄存器的bit 6(EEPROM鎖定使能位)已置1。

5 基于DS2720的鋰電池保護(hù)電路

5.1 DS2720電源工作模式

DS2720電源有"激活"和"睡眠"兩種工作模式。DS2720正常工作時處于"激活"模式，處于"睡眠"模式時，DS2720檢測信號，同時關(guān)斷外部的兩個N溝道MOSFET。電源工作模式轉(zhuǎn)化條件如表2所示。

5.2 DS2720的工作原理及保護(hù)功能

當(dāng)電池電壓處于VUV～VOV范圍內(nèi)時，DS2720的CC引腳、DC引腳均輸出9 V的高電平。驅(qū)動兩個N溝道MOSFET導(dǎo)通，此時電池工作正常，電池向負(fù)載的放電和充電器向電池的充電都是自由進(jìn)行的，可以正常充放電。DS2720工作波形如圖3所示。

充電過壓保護(hù)：若在VDD檢測的電池電壓超過過壓閾值VOV，且持續(xù)時間大于過壓延遲TOVD(TOVD典型值為1.0 s)，則DS2720關(guān)斷外部充電控制MOSFET，并在保護(hù)寄存器中置OV標(biāo)志。在過壓期間，外部充電控制MOSFET截止，放電控制MOSFET導(dǎo)通，放電通路保持開路；當(dāng)電池電壓降到充電使能閾值電壓VCE以下或放電導(dǎo)致VDD-VPLS>VOC時，充電控制MOS-FET被重新使能導(dǎo)通(過壓保護(hù)過程中，充電控制MOSFET雖為截止?fàn)顟B(tài)，但放電路徑依然流過其寄生二極管，故此時電池仍可放電)。

過放電欠壓保護(hù)：若在VDD檢測的電池電壓低于欠壓閥值VUV，且延遲時間大于TUVD(TUVD典型值：125 ms)，則DS2720關(guān)斷充電和放電控制MOSFET，并置保護(hù)寄存器的UV標(biāo)志，使其進(jìn)入休眠模式。直到電池充電電壓再次高于VUV時，過放電欠壓保護(hù)解除，充電和放電控制MOSFET導(dǎo)通。

短路保護(hù)：若在VDD檢測的電池電壓低于短路檢測閾值電壓VSC，而且延遲時間大于TSCD(TSCD典型值為100μs)，則DS2720關(guān)斷充電和放電控制MOSFET，并置保護(hù)寄存器的DOC標(biāo)志。當(dāng)VPLS>VDD-VOC時，電流通路重新建立。DS2720提供流經(jīng)內(nèi)部電阻RTST(從引腳VDD到引腳PLS，當(dāng)VDD升至高于VSC時，上拉PLS)的測試電流。此測試電流可使DS2720檢測低阻抗負(fù)載的偏移。另外，通過PLS和VDD引腳之間的RTST可恢復(fù)充電通路。

過流保護(hù)：若加在兩個MOSFET的電壓VDD-VPLS>VOC，并且持續(xù)時間超過TOCD(TOCD典型值16 ms)時，則DS2720關(guān)斷外部充電控制和放電控制MOS-FET，并置位保護(hù)寄存器DOC標(biāo)志。當(dāng)VPLS>VDD-VOC時，電流通路重新建立。

過熱保護(hù)：若DS2720溫度超過TMAX，則立即關(guān)斷外部充電控制和放電控制MOSFET，防止芯片、電池因過熱導(dǎo)致?lián)p壞。當(dāng)DS2720溫度降至低于TMAX，并且主微處理器復(fù)位OT位后，充電控制和放電控制MOSFET恢復(fù)導(dǎo)通。DS2720在使用時應(yīng)盡量貼近電池，以獲得電池的溫度。

恢復(fù)充電：VDD引腳和PLS引腳之間集成了一個由內(nèi)部恢復(fù)充電電阻RTST(大小為5kΩ～10kΩ)和一只二極管組成的通路，該通路在滿足一定條件時使能。當(dāng)電池過放電，鋰電池電壓低于VSC時，DS2720立即使能恢復(fù)充電RTST通路，此時充電控制MOSFET和放電控制MOSFET關(guān)斷，DS2720通過RTST和二極管組成的通路為電池進(jìn)行恢復(fù)充電(由于放電時二極管工作在反向狀態(tài)，故此時電池不能通過此通路放電)。當(dāng)鋰電池電壓恢復(fù)至VUV時，放電控制MOSFET和充電控制MOSFET均導(dǎo)通，電池自由充放電。當(dāng)VDD>VCE時恢復(fù)充電RTST通路關(guān)閉。

5.3 DS2720的應(yīng)用

5.3.1 鋰電池保護(hù)電路及1-Wire接口

DS2720電池保護(hù)電路主要由DS2720、兩個外部N溝道MOSFET以及電容電阻組成。DS2720監(jiān)測電池的電壓，并控制兩個N溝道MOSFET進(jìn)行充電控制、過放電控制、過流控制和過熱控制，PACK+、PACK-為鋰電池經(jīng)電池保護(hù)電路的正負(fù)輸出端。DS2720為兩個MOSFET提供高端n-FET驅(qū)動，即便在放電快結(jié)束時，都能保證低開關(guān)阻值，這將有效延長便攜設(shè)備電池的運(yùn)行時間。要根據(jù)鋰離子電池充放電電流的額定值及最大充放電比率，選擇具有合適導(dǎo)通電阻的MOSFET。

主微處理器通過1-Wire接口DQ引腳對DS2720進(jìn)行監(jiān)測和控制，DQ接至主微處理器I／O口時，單總線要求外接一只約4.7 kΩ的上拉電阻，通過DQ引腳可以和單片機(jī)進(jìn)行通信，將檢測到電池在使用中的故障向主微處理器報告。應(yīng)用電路原理圖如圖4所示。

5.3.2 在鋰離子電池保護(hù)電路中的特殊應(yīng)用

DS2720具有獨(dú)特的1-Wire接口，通過此接口可以實(shí)現(xiàn)與主微處理器的通信，因此當(dāng)電池發(fā)生充電過壓、放電欠壓、過流、短路、過熱、電池嚴(yán)重?fù)p耗現(xiàn)象時，DS2720能及時通過1-Wire接口把故障情況通知給主機(jī)，主機(jī)可以及時掌握電池故障信息并可以通過聲、光告警反映出來。

由于DS2720具有可編程、程序控制的特點(diǎn)，它的命令集支持多個電池組的切換，因此可用做電池選擇器。DS2720有一個工廠編程的64位網(wǎng)絡(luò)地址，允許主系統(tǒng)單獨(dú)尋址每個電池，支持多電池工作，因此當(dāng)DS2720應(yīng)用于多個電池組時，可以根據(jù)情況選擇不同的電池組工作，或當(dāng)電池發(fā)生故障時及時將信息報告給主微處理器并自動切換其他電池組工作，以保證重要系統(tǒng)的電源供給可靠、不中斷。

6 結(jié)束語

DS2720是新一代智能型鋰離子電池保護(hù)器件，由DS2720構(gòu)成的鋰離子電池保護(hù)電路高效、穩(wěn)定、可靠、保護(hù)功能全面。內(nèi)部9 V的電荷泵為外部N溝道MOSFET提供高端驅(qū)動，導(dǎo)通電阻更低，而且具有獨(dú)特的1-Wire接口。該電路通�？勺鳛殇囯x子電池充電器的一部分，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。