LTC6802检测串联电池组电压电路设计

摘要：介绍了串联电池组电压管理芯片LTC68022的特点和使用方法。分别以51单片机和TMS320LF2407为控制器，从通信的角度详细探讨在硬件设计和软件设计上应注意的问题，实现LTC68022对串联电池组电压的检测。并通过实验数据分析，验证了此方法的有效性。

LTC68022内部含有12位的AD转换器，精密电压基准，高电压输入多路转换器和SpI串行接口。每个芯片可以检测12节串联在一起的电池。同时，芯片还支持串联使用，最多可以将16个芯片串联在一起使用，即最多可以检测12x16=192节电池串联组成的电池组。每个AD的转换范同为0～5V，因此每个芯片的检测串联电池组电压可达60V。另外，LTC6802．2在LTC68021的基础上进行了改进，增加了4位的外部编址接口A0～A3，可对其进行编址，方便了对某一指定检测单元的单独操作。另外，LTC6802．2还具有高温保护功能，电池过充过放电状态监视，电量均衡功能。

LTC6802．2有种工作模式：待机模式、测量模式和监事模式。上电默认为待机模式，此模式下，只有串口和5V的稳压基准源处于工作状态，其他所有电路均不_T=作。必须通过串ISI通信，对LTC6802．2进行配置才可以启动其他电路，此时可向CFGR0的CDC［2：0］位写入非0的值使其退出待机模式，LTC68022退出待机模式后VREF引脚可以检测到3．075V的脉冲基准电压信号，否则检测电压为0V，这可以作为判断串口通信成功的检测依据。

本文主要以51单片机和TMS320LF2407为主控器，分别介绍他们的硬件接口电路，并分析调试过程中遇到的问题。

图1给出了以51单片机为控制器的控制电路，在保证电路正常工作条件下，外围电路以最简单的形式给出。如果电池选用大容量动力电池，则要考虑加钳位保护电路，防止c引脚出现大的电流而损坏芯片。因为51单片机和LTC6802．2的通信接口均为5V工作电压，在只有一片LTC6802．2接入时，可以不加隔离器件，直接进行串口通信。

51单片机的SpI串行通信接口使用p1．O～p1．3来模拟，模拟SpI接口时需要注意，该接口没有做其他的扩展用途，如果接有其他的扩展电路，在进行SpI通信时要进行屏蔽，否则有可能对串行通信造成干扰，导致无法正常通信。

TI公司的TMS320LF2407内部自带SpI串行通信模块，利用此模块可以简单地实现DSp与LTC68022的通信。通信中需要注意的是，通用SpI模块一般是每进行一次读写操作CS引脚就分别给出相应的片选信号，但根据LTC6802．2的时序需求，每次片选有效时，都要进行多次的读写操作。因此，此处不能使用SpI模块的片选，实验中选取DSp的pB4来给定片选信号。

设计中需要注意的另一点是数字隔离器件的选取。因为LTC68022的5V基准电源的驱动能力比较弱，最大只能提供负载4mA的电流，所以选择数字隔离器件时必须选择低功耗器件，否则，功耗过大将导致LTC68022芯片发热，基准电源电压下降，当降至4．1V时，芯片将无法正常工作。本文选取ADUM14115_，它是ADI公司开发的一款超低功耗4通道数字隔离芯片，复合此处SpI通信的需求，并且功耗低，最高通信速度可达到10M，也满足通信的需求。图2是TMs320LF2407与LTC6802．2的工作电路。