凌力爾特(Linear)公司日前推出面向混合電動型和電動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)確度來測量12節(jié)高達(dá)4.2V的串聯(lián)連接電池。利用一個亞表面齊納電壓基準(zhǔn)，可在整個時間、溫度和工作條件下保持高精度。當(dāng)串聯(lián)堆疊時，LTC6804允許在大型高壓系統(tǒng)中測量每節(jié)電池的電壓。6804同時擁有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，可在290μs內(nèi)測量所有電池。

Linear信號調(diào)理產(chǎn)品部的產(chǎn)品市場經(jīng)理Brian Black介紹說，為支持具有高電磁干擾(EMI)的分布式模塊化拓?fù)洌枰粋€穩(wěn)健的通信系統(tǒng)。最常見的實現(xiàn)方案是采用一個隔離式CAN接口，需要一個微處理器、數(shù)字隔離器和CAN收發(fā)器。LTC6804通過整合一個被稱為isoSPI的內(nèi)置接口，免除了CAN的成本和軟件復(fù)雜性。憑借isoSPI與一個簡單變壓器的組合，只需采用一根雙絞線即可實現(xiàn)速率高達(dá)1Mbps的長距離數(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LTC6804可以在長距離互連，并同時工作。isoSPI接口集成到每一個LTC6804中，僅使用雙絞線就可在高達(dá)1Mbps和長達(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：對于LTC6804-1，多個器件采用菊鏈?zhǔn)竭B接，一個主處理器貫通所有器件；對于LTC6804-2，多個器件并聯(lián)連接至主處理器，對每個器件進(jìn)行個別尋址。

與大多數(shù)同類競爭產(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對此解釋說，假如系統(tǒng)噪聲淹沒了信號，那么快速采集就沒有用處了。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)計了6種用戶可編程的ADC速度，這使得用戶能夠為其系統(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)完成測量。具有一個26Hz截止頻率的慢速ADC設(shè)定值可用于消除EMI以實現(xiàn)周期性校準(zhǔn)。

LTC6804為最大限度降低功耗而設(shè)計，尤其是在長期儲存時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引腳可用來監(jiān)視諸如電流和溫度等模擬信號，而且可通過電池電壓測量被同時捕獲。其他特點包括可利用一個長達(dá)2小時的可編程平衡定時器對每節(jié)電池進(jìn)行被動電荷平衡，即使當(dāng)LTC6804處于睡眠模式時也不例外。LTC6804可與溫度傳感器、ADC、DAC和EEPROM等外部I2C器件連接。本機EEPROM可用來存儲串行化和校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，從而實現(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。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，全套自測試確保無潛在故障情況。為了實現(xiàn)這一點，LTC6804包括一個冗余電壓基準(zhǔn)、擴展的邏輯測試電路、導(dǎo)線開路檢測功能、一個看門狗定時器和在串行接口的數(shù)據(jù)包誤差檢驗。

與LTC6804一起，凌力爾特還推出了LTC6820 isoSPI收發(fā)器。LTC6820跨長達(dá)100米的隔離勢壘實現(xiàn)串行外圍接口(SPI)總線的雙向傳輸。使用LTC6820時，SPI數(shù)據(jù)被編碼成差分信號，然后通過雙絞線和一個簡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)一個變壓器中心抽頭的需要，并同時降低EMI。驅(qū)動電流和比較器門限用兩個電阻器設(shè)定，從而允許優(yōu)化系統(tǒng)接線長度和信噪比性能。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。運用LTC6804的電池管理系統(tǒng)可通過LTC6820連接至外部組件。