基于開路電壓的電池監(jiān)視器電路的編程及測試

引言

基于開路電壓(OCV)的電量計(jì)DS2786在出廠時(shí)將默認(rèn)的OCV特性和默認(rèn)配置加載到EEPROM中。為了提高OCV電量計(jì)的精度并使DS2786適應(yīng)特定的應(yīng)用場合，必要時(shí)需對DS2796的EEPROM進(jìn)行再編程。本文描述了如何對EEPROM進(jìn)行編程及如何對已經(jīng)安裝好的電路板進(jìn)行測試。

板極測試

下文給出了一個(gè)安裝電池包之前測試基于DS2786 OCV電路板的例子。圖1為電路板的電路原理圖，用到了DS2786的所有功能。圖中所有重要的測試點(diǎn)(共7個(gè))都用帶圈數(shù)字標(biāo)出。測試流程假定電路中的所有分立元件已經(jīng)過測試，因此，測試目的為確認(rèn)線路連接，從而驗(yàn)證安裝的電路板是否正確。

圖1. 必須驗(yàn)證的電路節(jié)點(diǎn)


測試步驟1：測試初始化。該步驟的目的是確定電路板中是否存在直接短路，是否能進(jìn)行通信。器件成功通信后可以讀取電壓寄存器讀數(shù)，以驗(yàn)證SDA和SCL連接(節(jié)點(diǎn)1)、Pack+和VDD引腳之間的連接(節(jié)點(diǎn)2)，以及Pack-和VSS引腳(節(jié)點(diǎn)3)之間的連接是否正確。此外，通過讀取電壓寄存器并確認(rèn)測試是否有效，可以驗(yàn)證VIN引腳(節(jié)點(diǎn)4)連接是否正確。

Pack+與Pack-間接4.0V電源。

等待880ms。 等待電壓轉(zhuǎn)換。

讀電壓寄存器： 2字節(jié)。

若未發(fā)生通信表明電路安裝失敗。

若電壓讀數(shù)不正確表明電路安裝失敗。

測試步驟2：驗(yàn)證SNS (節(jié)點(diǎn)5)。通過有效的電流測試可驗(yàn)證SNS引腳連接是否正確。

Pack+與Pack-間接4.0V電源。

Pack-與系統(tǒng)VSS間電流為1.0A。

等待880ms。 等待電流轉(zhuǎn)換

讀電流寄存器： 2字節(jié)。

若電流讀數(shù)不準(zhǔn)確表明電路安裝失敗。

測試步驟3：驗(yàn)證輔助輸入AIN0和AIN1連接(節(jié)點(diǎn)6)。通過有效的電阻測量可驗(yàn)證AIN0和AIN1引腳連接是否正確。這一步是可選的。

在PackID端與Pack-間接10kΩ電阻。

在Therm端與Pack-間接10kΩ電阻。

Pack+與Pack-間接4.0V電源。

等待880ms。 等待輔助輸入轉(zhuǎn)換。

讀AIN0和AIN1： 4字節(jié)。

若AIN0/AIN1讀數(shù)不準(zhǔn)確表明電路安裝失敗。

測試步驟4：驗(yàn)證VPROG并對EEPROM編程(節(jié)點(diǎn)8)。需要提供一個(gè)測試點(diǎn)用于連接編程電壓至VPROG引腳，以對DS2786的EEPROM進(jìn)行編程。通過寫EEPROM和復(fù)制EEPROM可以驗(yàn)證該連接是否正確，并驗(yàn)證EEPROM是否已更新。EEPROM中包括了電流失調(diào)偏置寄存器(COBR)，因此在編程EEPROM之前校準(zhǔn)COBR是有益的。

Pack+與Pack-間接4.0V電源。

校準(zhǔn)COBR。 若希望進(jìn)行COBR校準(zhǔn)，可以參看下文的詳細(xì)說明。

寫參數(shù)EEPROM區(qū)： 32字節(jié)。

將參數(shù)復(fù)制到EEPROM。

等待14ms。 等待復(fù)制EEPROM。

向參數(shù)EEPROM區(qū)寫0xFFh： 31字節(jié)非存儲器地址0x7Dh)*。

從EEPROM中調(diào)用參數(shù)。

讀參數(shù)EEPROM區(qū)： 32字節(jié)。

如果從EEPROM中讀取到的32個(gè)字節(jié)都無法與原先寫入的32字節(jié)相匹配，說明電路安裝失敗。

不要向存儲器地址7Dh寫入0xFFh，否則從地址將變化并且器件將停止響應(yīng)當(dāng)前從地址。

電流失調(diào)偏置寄存器的校準(zhǔn)

通過電流失調(diào)偏置寄存器，可在+3.175mV至-3.2mV間調(diào)節(jié)DS2786電流測量結(jié)果，步長為25μV。COBR的出廠默認(rèn)值為0x00h。以下例子列出了校準(zhǔn)DS2786電流失調(diào)偏置寄存器的步驟：

給DS2786加電，確保檢測電阻中無電流。

向COBR中寫0x00h (存儲器地址0x60h)。

等待880ms，直至下一個(gè)轉(zhuǎn)換周期到來。

讀電流寄存器。

根據(jù)實(shí)際需要，多次重復(fù)步驟3和步驟4，直至獲得平均電流讀數(shù)。

將平均電流讀數(shù)的相應(yīng)值寫入COBR。

將COBR值復(fù)制到EEPROM (該步驟應(yīng)與將所有值復(fù)制到EEPROM結(jié)合起來共同進(jìn)行)。

總結(jié)

要對組裝好的基于OCV電量計(jì)DS2786進(jìn)行正確驗(yàn)證，需要測試電路中的每一個(gè)焊點(diǎn)。測試步驟1、2和3可以合為一個(gè)步驟以縮短測試時(shí)間，尤其是可以縮短轉(zhuǎn)換延遲時(shí)間。

此外，測試期間對EEPROM編程可以提供更有效的測試流程，同時(shí)可以提供足夠的時(shí)間施加保存參數(shù)(包括電流失調(diào)偏置)至EEPROM所需的編程電壓。