本應(yīng)用筆記向讀者介紹如何正確測(cè)試包含達(dá)拉斯半導(dǎo)體DS2760電池監(jiān)測(cè)器和保護(hù)器的電路板和電池組。提供了分步測(cè)試程序，可以遵循該程序以確保電路板和電池組已正確組裝.此外，本筆記還指導(dǎo)讀者在DS2760電池監(jiān)測(cè)器組裝到電池組中后，如何正確校準(zhǔn)高精度電流A/D轉(zhuǎn)換器。涵蓋了電流失調(diào)和電流增益校準(zhǔn)的程序。

介紹

鋰離子保護(hù)和高精度電量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)可以通過組裝錯(cuò)誤或設(shè)備校準(zhǔn)不當(dāng)完全抵消。本應(yīng)用筆記舉例說明如何測(cè)試組裝好的保護(hù)電路板和完全組裝好的電池組，然后逐步正確校準(zhǔn)DS2760的高精度電流模數(shù)。

執(zhí)行板級(jí)測(cè)試

以下是在最終組裝到電池組之前如何對(duì)基于DS2760的保護(hù)電路板進(jìn)行生產(chǎn)測(cè)試的示例。圖1所示為利用DS2760所有特性的電路板原理圖示例。所有關(guān)鍵測(cè)試點(diǎn)（有 11 個(gè)）在圖中用圓圈數(shù)字表示。該測(cè)試流程假設(shè)電路的所有分立元件都已經(jīng)過測(cè)試，因此目標(biāo)是通過驗(yàn)證連接來驗(yàn)證電路板是否已正確組裝。

圖1.必須驗(yàn)證的電路板節(jié)點(diǎn)。

測(cè)試 1：測(cè)試初始化。測(cè)試初始化的目的是將DS2760寄存器置于已知狀態(tài)，并確定板上是否存在直接短路。在此步驟中與設(shè)備成功通信將驗(yàn)證 DQ 連接（節(jié)點(diǎn) 1）以及 VDD 引腳（節(jié)點(diǎn) 2）的電池正極以及 VSS 引腳和 PAC-（節(jié)點(diǎn) 3）的電池負(fù)極。使能充電和放電FET，然后檢查保護(hù)寄存器的標(biāo)志條件：

測(cè)試 2：

驗(yàn)證 VIN 引腳與電池正極（節(jié)點(diǎn) 4）的連接。讀取DS2760的最新電壓并確認(rèn)其測(cè)量結(jié)果有效：

測(cè)試 3：

電荷控制場(chǎng)效應(yīng)管（節(jié)點(diǎn) 5）的操作。充電控制FET的正常工作可以通過禁用FET并嘗試強(qiáng)制電流進(jìn)入PAC+來驗(yàn)證：

測(cè)試 4：

放電控制場(chǎng)效應(yīng)管（節(jié)點(diǎn) 6）的操作。通過禁用 FET 并嘗試強(qiáng)制電流流出 PAC+ 來驗(yàn)證與放電控制 FET 的連接：

測(cè)試 5：

驗(yàn)證 SNS、IS1 和 IS2 引腳連接（節(jié)點(diǎn) 7 和 8）。通過有效的電流測(cè)量可以輕松驗(yàn)證與SNS引腳的連接。雖然驗(yàn)證從IS1到IS2的電容很困難，但成功的電流測(cè)量將證明它們彼此之間或周圍的任何引腳都沒有短路：

測(cè)試 6：

驗(yàn)證 PLS 引腳與電池組正極（節(jié)點(diǎn) 9）的連接。DS2760使用PLS引腳來確定從PAC+到PAC-是否仍然存在錯(cuò)誤條件。強(qiáng)制放電過流條件并驗(yàn)證無法清除標(biāo)志，然后刪除條件并驗(yàn)證是否可以清除標(biāo)志：

測(cè)試 7：

驗(yàn)證 PS 引腳連接（節(jié)點(diǎn) 10）。如果 PS 引腳在電路中硬連線，只需讀取特殊功能寄存器（位 7）即可確認(rèn)引腳狀態(tài)。如果引腳與電路板有外部連接，請(qǐng)切換引腳狀態(tài)并驗(yàn)證特殊功能寄存器中的更改：

測(cè)試 8：

驗(yàn)證 PIO 引腳連接（節(jié)點(diǎn) 11）。如果PIO引腳用作輸入，請(qǐng)執(zhí)行類似于上述PS引腳的測(cè)試。如果引腳用作輸出，請(qǐng)?jiān)谲浖星袚Q引腳，同時(shí)讀回位以驗(yàn)證其狀態(tài)：

執(zhí)行包裝級(jí)別測(cè)試

對(duì)組裝好的包裝進(jìn)行測(cè)試比上面的板級(jí)測(cè)試更簡單。本測(cè)試流程假設(shè)基于DS2760的保護(hù)電路板和鋰離子電池在封裝前均已單獨(dú)驗(yàn)證，電池有足夠的電量為保護(hù)板供電。示例電池組如圖2所示。所有關(guān)鍵測(cè)試節(jié)點(diǎn)都用圓圈數(shù)字表示。

圖2.必須驗(yàn)證的單元組節(jié)點(diǎn)。

測(cè)試 1：通信。讀取DS2760的凈地址即可驗(yàn)證電路中的大多數(shù)連接。為了正確通信，DQ 引腳（節(jié)點(diǎn) 2）和 PAC-（節(jié)點(diǎn) 3）必須是有效的連接。為使DS2760正確響應(yīng)，電路板必須通過BAT+（節(jié)點(diǎn)4）和BAT-（節(jié)點(diǎn)5）供電。通信測(cè)試為：

測(cè)試 2：

權(quán)力。要驗(yàn)證PAC+是否正確連接到DS2760板，請(qǐng)使能FET，并驗(yàn)證是否可以在PAC+引腳上測(cè)量電池電壓。同時(shí)檢查DS2760，查看是否檢測(cè)到短路：

測(cè)試 3：

皮奧和附言。如果包裝設(shè)計(jì)使用 PIO 和 PS 引腳作為輸入或輸出，請(qǐng)驗(yàn)證其操作 通過切換引腳狀態(tài)并在特殊功能寄存器中確認(rèn)結(jié)果。請(qǐng)參閱上面板級(jí)測(cè)試部分中的測(cè)試步驟 7 和 8。

校準(zhǔn)電流偏移

DS2760的電流A/D非常敏感。它能夠測(cè)量檢測(cè)電阻兩端僅 15μV 的壓降。這種精度只能通過在電池組組裝后校準(zhǔn)電流測(cè)量值來實(shí)現(xiàn)。電流失調(diào)寄存器允許DS2760的電流測(cè)量值調(diào)整±127 LSbs，以精確測(cè)量非常小的電流。下面列出了電路中校準(zhǔn)DS2760的步驟：

將0x00寫入保護(hù)寄存器以禁用所有充電和放電。

平均 32 次電流測(cè)量，樣本之間間隔至少為 100 ms。建議盡可能使用多個(gè)讀數(shù)以獲得最佳準(zhǔn)確性。

如果平均電流寄存器值大于±127 LSbs （±79.375mA或±1.984mV），則無法將器件修整為零。驗(yàn)證電路。

將結(jié)果值存儲(chǔ)在電流偏移寄存器位置0x33h并復(fù)制到EEPROM。

通過額外的電流測(cè)量來驗(yàn)證精度。如有必要，請(qǐng)重復(fù)該過程。

校準(zhǔn)電流增益

集成檢測(cè)電阻的DS2760在出廠時(shí)經(jīng)過校準(zhǔn)，可準(zhǔn)確報(bào)告電流，無需進(jìn)一步校準(zhǔn)。不帶集成檢測(cè)電阻的DS2760將經(jīng)過工廠校準(zhǔn)以測(cè)量電壓。為了將該電壓值精確轉(zhuǎn)換為電流讀數(shù)，必須知道確切的檢測(cè)電阻。達(dá)拉斯半導(dǎo)體建議在電池組組裝時(shí)測(cè)量該電阻，并將該值存儲(chǔ)在EEPROM中以供手機(jī)參考。此過程的示例過程如下所示：

精確測(cè)量組裝電路的檢測(cè)電阻。這可以通過強(qiáng)制已知電流流過電池組并使用DS2760測(cè)量檢測(cè)電阻兩端的壓降來實(shí)現(xiàn)。

將電阻值存儲(chǔ)在未使用的DS2760 EEPROM中。達(dá)拉斯半導(dǎo)體建議以至少
0.25mΩ的分辨率存儲(chǔ)。一個(gè)字節(jié)可提供0mΩ至63.75mΩ的范圍。

在操作過程中，聽筒讀取該電阻值，并將電流寄存器和電流累加器值乘以計(jì)算測(cè)量的電流和累積電荷。

總結(jié)

正確驗(yàn)證組裝好的基于DS2760的鋰離子電池組需要測(cè)試電路中的每個(gè)焊點(diǎn)。測(cè)試至少應(yīng)驗(yàn)證當(dāng)控制FET禁用時(shí)，保護(hù)是否可防止所有電流流入和流出電池組。

電流 A/D 偏移應(yīng)在組裝到包裝中后進(jìn)行校準(zhǔn)。為了獲得最大的精度，應(yīng)在最長的可接受時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行多次測(cè)量，同時(shí)禁用控制FET，以確保系統(tǒng)中沒有電流流動(dòng)。

審核編輯：郭婷