应用笔记 4141

基于DS2786电路的编程及测试


摘要 : 本文描述了如何对基于开路电压的电池监视器DS2786的电路进行正确测试。文中给出了测试步骤,依据该步骤可以确认电路安装是否正确。此外,文中还介绍了DS2786安装到电路后如何正确对其EEPROM进行编程。

引言

基于开路电压(OCV)的电量计DS2786在出厂时将默认的OCV特性和默认配置加载到EEPROM中。为了提高OCV电量计的精度并使DS2786适应特定的应用场合,必要时需对DS2796的EEPROM进行再编程。本文描述了如何对EEPROM进行编程及如何对已经安装好的电路板进行测试。

板极测试

下文给出了一个安装电池包之前测试基于DS2786 OCV电路板的例子。图1为电路板的电路原理图,用到了DS2786的所有功能。图中所有重要的测试点(共7个)都用带圈数字标出。测试流程假定电路中的所有分立元件已经过测试,因此,测试目的为确认线路连接,从而验证安装的电路板是否正确。

图1. 必须验证的电路节点
图1. 必须验证的电路节点

测试步骤1:测试初始化。该步骤的目的是确定电路板中是否存在直接短路,是否能进行通信。器件成功通信后可以读取电压寄存器读数,以验证SDA和SCL连接(节点1)、Pack+和VDD引脚之间的连接(节点2),以及Pack-和VSS引脚(节点3)之间的连接是否正确。此外,通过读取电压寄存器并确认测试是否有效,可以验证VIN引脚(节点4)连接是否正确。

Pack+与Pack-间接4.0V电源。  
等待880ms。        等待电压转换。
读电压寄存器:        2字节。
 
若未发生通信表明电路安装失败。
若电压读数不正确表明电路安装失败。

测试步骤2:验证SNS (节点5)。通过有效的电流测试可验证SNS引脚连接是否正确。

Pack+与Pack-间接4.0V电源。  
Pack-与系统VSS间电流为1.0A。  
 
等待880ms。        等待电流转换
读电流寄存器:        2字节。
 
若电流读数不准确表明电路安装失败。  

测试步骤3:验证辅助输入AIN0和AIN1连接(节点6)。通过有效的电阻测量可验证AIN0和AIN1引脚连接是否正确。这一步是可选的。

在Pack ID端与Pack-间接10kΩ电阻。
在Therm端与Pack-间接10kΩ电阻。
 
Pack+与Pack-间接4.0V电源。  
 
等待880ms。 等待辅助输入转换。
读AIN0和AIN1: 4字节。
 
若AIN0/AIN1读数不准确表明电路安装失败。

测试步骤4:验证VPROG并对EEPROM编程(节点8)。需要提供一个测试点用于连接编程电压至VPROG引脚,以对DS2786的EEPROM进行编程。通过写EEPROM和复制EEPROM可以验证该连接是否正确,并验证EEPROM是否已更新。EEPROM中包括了电流失调偏置寄存器(COBR),因此在编程EEPROM之前校准COBR是有益的。

Pack+与Pack-间接4.0V电源。  
 
校准COBR。 若希望进行COBR校准,可以参看下文的详细说明。
写参数EEPROM区: 32字节。
 
将参数复制到EEPROM。  
 
等待14ms。 等待复制EEPROM。
向参数EEPROM区写0xFFh: 31字节(非存储器地址0x7Dh)*。
 
从EEPROM中调用参数。  
读参数EEPROM区: 32字节。
 
如果从EEPROM中读取到的32个字节都无法与原先写入的32字节相匹配,说明电路安装失败。

*不要向存储器地址7Dh写入0xFFh,否则从地址将变化并且器件将停止响应当前从地址。

电流失调偏置寄存器的校准

通过电流失调偏置寄存器,可在+3.175mV至-3.2mV间调节DS2786电流测量结果,步长为25µV。COBR的出厂默认值为0x00h。以下例子列出了校准DS2786电流失调偏置寄存器的步骤:
  1. 给DS2786加电,确保检测电阻中无电流。
  2. 向COBR中写0x00h (存储器地址0x60h)。
  3. 等待880ms,直至下一个转换周期到来。
  4. 读电流寄存器。
  5. 根据实际需要,多次重复步骤3和步骤4,直至获得平均电流读数。
  6. 将平均电流读数的相应值写入COBR。
  7. 将COBR值复制到EEPROM (该步骤应与将所有值复制到EEPROM结合起来共同进行)。

总结

要对组装好的基于OCV电量计DS2786进行正确验证,需要测试电路中的每一个焊点。测试步骤1、2和3可以合为一个步骤以缩短测试时间,尤其是可以缩短转换延迟时间。

此外,测试期间对EEPROM编程可以提供更有效的测试流程,同时可以提供足够的时间施加保存参数(包括电流失调偏置)至EEPROM所需的编程电压。