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智能设备的能量守护者--德州仪器高精度电池监测芯片BQ27Z561

智能设备的能量守护者--德州仪器高精度电池监测芯片BQ27Z561 集成电路大数据平台
2024-11-20
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本期是平台君和您分享的第115期内容


可携式/消费类新品不断问世,智能手表、智能手环、蓝牙耳机...它们无一不例外需要用到储能电池,而电池电量会随设备的使用逐渐消耗。为了减少设备意外或过早停止工作,需要实时监视设备剩余电量,以便及时充电或电量充满拔掉插头,防止爆炸事故意外发生;而电量计芯片就是专用于电池监测的器件。

今天平台君给大家带来一款售价十几块的电池电量监测芯片——BQ27Z561。

BQ27Z561的芯片标识(图源:IPBrain平台)

BQ27Z561售价情况(图源:网络)

BQ27Z561芯片是一款由德州仪器(TI)生产的高度集成的高精度单节电池电量监测计,具有闪存可编程的定制精简指令集CPU (RISC),适用于锂离子和锂聚合物电池组。它通过I2C接口和HDQ单线接口进行通信,能够实时监测电池的电压、电流和温度,并计算出电池的剩余电量。
BQ27Z561也具有以下几个有助于实现准确电量监测应用的关键特性:
  • 通过集成的温度检测功能(内部和外部选项),可实现系统和电池温度测量

  • 集成的SHA-256功能,有助于在系统和电池组之间实现安全识别

  • 通过中断功能,BQ27Z561器件可在发生充电状态(SOC)、电压或温度故障时通知系统

  • 通过低电压运行,即使在深度放电情况下,系统也能够持续监控电池的状态

  • 在低活跃度情况下,该器件可设置为低功耗库伦计数(CC)模式,从而在显著降低运行电流的情况下继续进行库伦计数

下面是平台君从芯片规格书获取的功能框图:

BQ27Z561的芯片标识(图源:IPBrain平台)

平台君的小伙伴们已经对这款芯片进行了详细的电路分析,接下来带大家看一下电路图:

BQ27Z561顶层电路图(图源:IPBrain平台)

BQ27Z561的主要特性和应用 



  • 支持低至1mΩ的电流感应电阻器:允许使用更低的电流感应电阻,从而减少功耗和提高测量精度。
  • SHA-256认证响应器:用于提高电池组的安全性
  • 两个独立的ADC(模拟数字转换器):支持电流和电压的同步采样,以及高精度库伦计数器,输入失调电压误差小于1µV(典型值)
  • 低电压(2V)运行:即使在电池深度放电的情况下也能持续监控电池状态
  • 支持电池组侧电量监测:能够监测电池组的电量状态
  • 宽量程电流应用:适用于1mA至大于5A的电流范围
  • 高电平有效或低电平有效中断引脚:提供灵活的中断信号选择
  • 节能模式:包括睡眠模式、深度睡眠模式和关断模式,以降低功耗,典型电流消耗分别为低于11µA、低于9µA和低于1.9µA
  • 内部和外部温度感应功能:可以测量系统和电池的温度
  • 400kHz I2C总线通信接口:适用于高速编程和数据访问
  • 单线制HDQ通信:用于主机通信
  • 紧凑型12引脚DSBGA封装:提供紧凑的物理尺寸,适用空间受限的应用

芯片可用于智能手机、数码相机和摄像机、平板电脑、便携式和可穿戴健康设备以及便携式音频设备。


芯片模块分布


芯片概貌图(图源:IPBrain平台)

通过上图我们可以看到,四个存储器占了整个芯片的二分之一,这些存储器共同支持BQ27Z561芯片的数据安全、设备认证、数据记录和长期数据收集等功能。

下面,平台君小课堂开始了 ,我们一起来了解下高精度单节电池电量监测计技术原理。

高精度单节电池电量监测计技术原理

‌高精度单节电池电量监测计通常采用阻抗跟踪技术(Impedance Track算法)。

阻抗跟踪技术是由德州仪器开发的一种电池电量监测技术。这项技术是一种自适应技术,用于维持电路或系统的输入和输出之间的阻抗匹配,以确保在不同频率下能够保持恒定的阻抗特性。它通过调整电路参数或使用反馈机制,在输入端和输出端之间保持恒定的阻抗特性,以实现最大功率传输或信号传递的最佳效果。

这种技术能够精确测量电池的自放电特性和老化程度,从而更准确地预测电池的剩余容量和工作时间

IPBrain平台已经对BQ27Z561进行了详细的分析,如果想了解更多的朋友可以联系IPBrain@cellixsoft.com或致电010-62901860-639/609/611咨询细节呦。
更多独家资讯尽在IPBrain集成电路大数据平台,如果小伙伴儿们对更多市场上热门的芯片资讯感兴趣,也可以点击“阅读原文”访问IPBrain网站进行查询。


THE END


关于IPBrain平台

IPBrain集成电路大数据平台归属北京芯愿景公司旗下。IPBrain平台为半导体行业客户提供先进芯片技术资讯、专利资讯、市场动态等信息。平台可以分析的最先进制程已达到3纳米,单个项目最大规模达超过100亿个晶体管,最大金属层数达到20层,目前平台已积累的报告有13000+

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