【導讀】凌力爾特公司新款高壓電池監視器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。該器件集成isoSPI接口，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。
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、堆疊式電池系統的高壓電池監視器LTC6804。該器件能以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，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。6804同時擁有6種工作模式，以優化更新率、分辨率和內置3階噪聲濾波器的低通響應，最快速模式時，可在290μs內測量所有電池。
Linear信號調理產品部的產品市場經理Brian Black介紹說，為支持具有高電磁干擾(EMI)的分布式模塊化拓撲，需要一個穩健的通信系統。最常見的實現方案是采用一個隔離式CAN接口，需要一個微處理器、數字隔離器和CAN收發器。LTC6804通過整合一個被稱為isoSPI的內置接口，免除了CAN的成本和軟件復雜性。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速率高達1Mbps的長距離數據傳送。
圖題：凌力爾特公司新款高壓電池監視器LTC6804
在此基礎上，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。
與大多數同類競爭產品所采用的速度快得多的SAR型轉換器不同，LTC6804采用的是ΔΣ ADC。Brian Black對此解釋說，假如系統噪聲淹沒了信號，那么快速采集就沒有用處了。ΔΣ轉換器具有內置的高階低通濾波功能電路，為了利用這種特性，LTC6804設計了6種用戶可編程的ADC速度，這使得用戶能夠為其系統選擇最佳的濾波和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之內完成測量。具有一個26Hz截止頻率的慢速ADC設定值可用于消除EMI以實現周期性校準。
LTC6804為最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4?A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°C至125°C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。
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。
