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TI最新電力量測及保護晶片組 加強電池組的供電時間和系統保護功能

 2003-08-28

TI宣佈推出包含三顆功能先進的電池管理元件新晶片組,可支援由兩顆、三顆或四顆電池串聯而成的電池組,應用對象包括可攜式醫療裝置、筆記型電腦、測試與量測儀器以及工業設備。這三顆元件分別是電池電力量測元件、類比前端保護元件和第二層保護元件,可以提供更小靜態電流以及更高效率和保護能力,同時將零件數目和成本保持在較低水準。詳細資訊,請至以下網站查詢:power.ti.com/sc03162。

TI高效率bq2084電池電力管理元件符合智慧型電池規格 (Smart Battery Specification,簡稱SBS) 1.1版要求,能夠精準記錄鋰離子電池或是鋰聚合物電池的可用電力,是這套電池管理晶片組的關鍵元件。這顆元件會監測電池組的電力和其它重要參數,然後透過系統管理匯流排 (SMBus) 界面將這些資訊送給系統主機控制器;這個主機控制器可能是顆DSP元件,負責管理電池剩餘電力,以延長系統運行時間。

bq2084也提供LED顯示的驅動電路和按鍵輸入,可利用三段、四段或五段顯示器,分別以20%、25%和33%的增幅來顯示從空電池到滿電池之間的電池電力。

bq2084其它特色:

  • 內建時脈功能,不需外接石英晶體
  • 內建快閃記憶體,不需外接EEPROM記憶體
  • 充電電流量測功能採用具備自我校準能力的高解析度16位元整合式轉換器,提供優於3 nVh的解析度,位移電壓誤差小於1 mV
  • 16位元Δ-Σ轉換器,提供高精準度的電壓和溫度量測值
  • 可程式電池模型分析功能,提供最高精準度的電力量測值

TI還提供bq29312類比前端保護元件,可用來搭配這顆電力量測元件。bq29312可在電池管理主機處理器的協助下,提供過度充電、過載、短路、電壓過高和電壓不足的保護功能;發生過載或短路時,bq29312可以根據內部設定值自動切斷FET的導通。

bq29312內建3.3 V、25 mA低壓降穩壓器,並提供I2C相容界面,所以能夠支援電池參數量測,例如電池電壓和電池組溫度。這顆元件還提供多種參數的設定能力,包括電流保護臨界值和延遲時間、電池平衡驅動、電源模式和功能組態 (feature configurations),使得電池管理系統享有更大彈性。

bq29312其它特色:

  • 2、3或4顆電池串聯的保護控制
  • 可將個別電池電壓及整個電池組電壓送至電池管理主機
  • 整合式電池平衡驅動功能
  • 可以設定充放電過程的過載及短路臨界值和延遲時間
  • 系統警示 (System Alert) 中斷輸出
  • 主機控制可啟動低功耗睡眠模式和Ship模式
  • 低供應電流,典型值60 mA

TI也提供新的bq29400第二層保護元件,內建高精準度而獨立的過電壓偵測電路。這顆第二層電壓保護元件將電池組內每個電池的電壓和內部參考電壓比較,若某個電池發生過電壓現象,bq29400會先等待一段預先設定的時間,然後啟動輸出接腳,由它推動外接FET電晶體。這個FET可用來燒斷保險絲,為系統提供進一步保障。

bq29400其它特色:

  •  2、3或4顆電池串聯的第二層保護控制
  • 低功耗,ICC < 2 mA
  • 高精準度的感測電壓:4.35 V ± 25 mV
  • 預先固定的保護臨界電壓
  • 可設定的延遲時間
  • 很高的電源漣波拒斥比 (PSRR)
  • 很穩定的脈衝充電工作

價格與供應時程
TI和授權經銷商已開始供應這套晶片組的三顆元件,bq2084採用38隻接腳TSSOP封裝,bq29312採用24隻接腳TSSOP封裝,bq29400則是採用8隻接腳TSSOP封裝。在1,000顆採購數量下,bq2084單價4.35美元,bq29312單價1.20美元,bq29400則為0.45美元。TI也開始供應這三顆元件的綜合評估模組,詳細資訊,請至以下網站查詢:power.ti.com。