——凌力爾特公司信號調理產品部產品市場經理Brian Black詮釋16位分辨率和優于0.04%的高壓電池監視器

凌力爾特公司（Linear Technology Corporation）日前推出面向混合電動型和電動型汽車以及其他高壓、堆疊式電池系統的高壓電池監視器LTC®6804。公司信號調理產品部產品市場經理Brian Black向媒體介紹了這款16位分辨率和精度優于0.04%的高壓電池監視器。

鋰離子電池呼喚高電壓電池監視器

Brian Black介紹說，如果期望鋰離子電池長時間地可靠運行，就必需對其給予大量的看護。不能讓它們工作到其電荷狀態（SOC）的極端狀態。鋰離子電池的容量會隨著時間的推移和使用而逐漸減少和消耗，因此必須對系統中的每一節電池進行管理，使之保持在一個受限的SOC之內。

為了給汽車提供足夠的電能，需要使用幾十或幾百節電池。這些電池必須配置成長串結構；產生高達1000V甚至更高的電壓。電池電子線路必須在這種非常高電壓的環境中運作并抑制共模電壓的影響，同時對這些電池串中的每一節電池進行差分測量和控制。此類電子線路必須要能夠將來自電池組的信息轉移至一個中心點進行處理。

除了這些要求之外，在汽車或其他高功率應用中運作高電壓電池組還會強加嚴苛的條件，例如在顯著的電噪聲環境和很寬的溫度范圍內運作。人們對于電池管理電子線路的期盼是：盡量擴展工作范圍、延長壽命并提高安全性和可靠性，同時較大限度地縮減成本、尺寸和重量。

LTC6804恰恰可以滿足上述要求。

優異精度，速度極快

Brian Black表示，LTC6804能以16位分辨率和優于0.04%的準確度來測量12節高達4.2V的串聯連接電池。利用一個亞表面齊納電壓基準（類似于高精度儀表中所使用的基準），可在整個時間、溫度和工作條件下保持高精度。當串聯堆疊時，LTC6804允許在大型高壓系統中測量每節電池的電壓。有6種工作模式可用，以優化更新率、分辨率和內置3階噪聲濾波器的低通響應。在較快速模式時，可在290μs內測量所有電池。

精確、高壓多節電池組監視器

他介紹說，利用凌力爾特專有的兩線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1Mbps和長達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，多個器件采用菊鏈式連接，一個主處理器貫通所有器件；對于LTC6804-2，多個器件并聯連接至主處理器，對每個器件進行個別尋址。

低功耗的可靠及安全性設計

Brian Black強調，LTC6804為較大限度降低功耗而設計，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4μA電流。通用I/O引腳可用來監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2小時的可編程平衡定時器對每節電池進行被動電荷平衡，即使當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數據，從而實現模塊化系統。

LTC6804為超越汽車和工業應用的環境、可靠性及安全性要求而設計。LTC6804全面規格在-40℃至125℃的溫度范圍內工作。該器件為符合ISO 26262（ASIL）的系統而設計，全套自測試確保無潛在故障情況。為了實現這一點，LTC6804包括一個冗余電壓基準、擴展的邏輯測試電路、導線開路檢測功能、一個看門狗定時器和在串行接口的數據包誤差檢驗。

Brian Black自豪地表示：“LTC6804融匯了30多年的模擬電路經驗和在汽車電池管理領域中來之不易的寶貴教訓。無論在實驗臺還是在路上，該器件都提供了卓越的性能。”

據介紹，LTC6804是小型8mm x12mm表面貼裝器件，樣品、演示電路板和數據表現已在www.linear.com.cn/product/LTC6804提供。LTC6804將于2013年1月批量供貨。

Brian Black演示產品功能

實現百米雙向傳輸的配套器件

Brian Black說，與LTC6804一起，凌力爾特還推出了LTC6820 isoSPI收發器。LTC6820跨長達100米的隔離勢壘實現串行外圍接口（SPI）總線的雙向傳輸。使用LTC6820時，SPI數據被編碼成差分信號，然后通過雙絞線和一個簡單和低成本的以太網變壓器發送。LTC6820支持高達1MHz的SPI數據速率，并采用匹配的供應和吸收電流，以免除增設一個變壓器中心抽頭的需要，并同時降低EMI。驅動電流和比較器門限用兩個電阻器設定，從而允許優化系統接線長度和信噪比性能。LTC6820是LTC6804高壓電池監視器的伴隨器件，并具備內置isoSPI接口。運用LTC6804的電池管理系統可通過LTC6820連接至外部組件（例如微控制器）。

LTC6820采用MSOP和纖巧型QFN封裝，樣品、演示電路板和數據表可通過www.linear.com.cn/product/LTC6820獲得。