凌力爾特(Linear)公司日前推出面向混合電動(dòng)型和電動(dòng)型汽車以及其他高壓、堆疊式電池系統(tǒng)的高壓電池監(jiān)視器LTC6804。該器件能以16位分辨率和優(yōu)于0.04%的準(zhǔn)確度來(lái)測(cè)量12節(jié)高達(dá)4.2V的串聯(lián)連接電池。利用一個(gè)亞表面齊納電壓基準(zhǔn)，可在整個(gè)時(shí)間、溫度和工作條件下保持高精度。當(dāng)串聯(lián)堆疊時(shí)，LTC6804允許在大型高壓系統(tǒng)中測(cè)量每節(jié)電池的電壓。6804同時(shí)擁有6種工作模式，以優(yōu)化更新率、分辨率和內(nèi)置3階噪聲濾波器的低通響應(yīng)，最快速模式時(shí)，可在290μs內(nèi)測(cè)量所有電池。

Linear信號(hào)調(diào)理產(chǎn)品部的產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理Brian Black介紹說(shuō)，為支持具有高電磁干擾(EMI)的分布式模塊化拓?fù)?，需要一個(gè)穩(wěn)健的通信系統(tǒng)。最常見(jiàn)的實(shí)現(xiàn)方案是采用一個(gè)隔離式CAN接口，需要一個(gè)微處理器、數(shù)字隔離器和CAN收發(fā)器。LTC6804通過(guò)整合一個(gè)被稱為isoSPI的內(nèi)置接口，免除了CAN的成本和軟件復(fù)雜性。憑借isoSPI與一個(gè)簡(jiǎn)單變壓器的組合，只需采用一根雙絞線即可實(shí)現(xiàn)速率高達(dá)1Mbps的長(zhǎng)距離數(shù)據(jù)傳送。

圖題：凌力爾特公司新款高壓電池監(jiān)視器LTC6804

在此基礎(chǔ)上，利用Linear專有的兩線isoSPI接口，多個(gè)LTC6804可以在長(zhǎng)距離互連，并同時(shí)工作。isoSPI接口集成到每一個(gè)LTC6804中，僅使用雙絞線就可在高達(dá)1Mbps和長(zhǎng)達(dá)100米的接線提供很高的抗RF噪聲能力。有兩種可用的通信選項(xiàng)：對(duì)于LTC6804-1，多個(gè)器件采用菊鏈?zhǔn)竭B接，一個(gè)主處理器貫通所有器件；對(duì)于LTC6804-2，多個(gè)器件并聯(lián)連接至主處理器，對(duì)每個(gè)器件進(jìn)行個(gè)別尋址。

與大多數(shù)同類競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品所采用的速度快得多的SAR型轉(zhuǎn)換器不同，LTC6804采用的是ΔΣ ADC。Brian Black對(duì)此解釋說(shuō)，假如系統(tǒng)噪聲淹沒(méi)了信號(hào)，那么快速采集就沒(méi)有用處了。ΔΣ轉(zhuǎn)換器具有內(nèi)置的高階低通濾波功能電路，為了利用這種特性，LTC6804設(shè)計(jì)了6種用戶可編程的ADC速度，這使得用戶能夠?yàn)槠湎到y(tǒng)選擇最佳的濾波和ADC速度組合。在其最高速度下，高電壓電池組中所有電池可在290μs之內(nèi)完成測(cè)量。具有一個(gè)26Hz截止頻率的慢速ADC設(shè)定值可用于消除EMI以實(shí)現(xiàn)周期性校準(zhǔn)。

LTC6804為最大限度降低功耗而設(shè)計(jì)，尤其是在長(zhǎng)期儲(chǔ)存時(shí)電池泄漏是不能接受的。在休眠模式，LTC6804從電池吸取不到4?A電流。通用I/O引腳可用來(lái)監(jiān)視諸如電流和溫度等模擬信號(hào)，而且可通過(guò)電池電壓測(cè)量被同時(shí)捕獲。其他特點(diǎn)包括可利用一個(gè)長(zhǎng)達(dá)2小時(shí)的可編程平衡定時(shí)器對(duì)每節(jié)電池進(jìn)行被動(dòng)電荷平衡，即使當(dāng)LTC6804處于睡眠模式時(shí)也不例外。LTC6804可與溫度傳感器、ADC、DAC和EEPROM等外部I2C器件連接。本機(jī)EEPROM可用來(lái)存儲(chǔ)串行化和校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)模塊化系統(tǒng)。

LTC6804為超越汽車和工業(yè)應(yīng)用的環(huán)境、可靠性及安全性要求而設(shè)計(jì)。LTC6804全面規(guī)格在-40°C至125°C的溫度范圍內(nèi)工作。該器件為符合ISO 26262(ASIL)的系統(tǒng)而設(shè)計(jì)，全套自測(cè)試確保無(wú)潛在故障情況。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，LTC6804包括一個(gè)冗余電壓基準(zhǔn)、擴(kuò)展的邏輯測(cè)試電路、導(dǎo)線開(kāi)路檢測(cè)功能、一個(gè)看門狗定時(shí)器和在串行接口的數(shù)據(jù)包誤差檢驗(yàn)。

與LTC6804一起，凌力爾特還推出了LTC6820 isoSPI收發(fā)器。LTC6820跨長(zhǎng)達(dá)100米的隔離勢(shì)壘實(shí)現(xiàn)串行外圍接口(SPI)總線的雙向傳輸。使用LTC6820時(shí)，SPI數(shù)據(jù)被編碼成差分信號(hào)，然后通過(guò)雙絞線和一個(gè)簡(jiǎn)單和低成本的以太網(wǎng)變壓器發(fā)送。LTC6820支持高達(dá)1MHz的SPI數(shù)據(jù)速率，并采用匹配的供應(yīng)和吸收電流，以免除增設(shè)一個(gè)變壓器中心抽頭的需要，并同時(shí)降低EMI。驅(qū)動(dòng)電流和比較器門限用兩個(gè)電阻器設(shè)定，從而允許優(yōu)化系統(tǒng)接線長(zhǎng)度和信噪比性能。LTC6820是LTC6804高壓電池監(jiān)視器的伴隨器件，并具備內(nèi)置isoSPI接口。運(yùn)用LTC6804的電池管理系統(tǒng)可通過(guò)LTC6820連接至外部組件。