アプリケーションノート 4141

DS2786をベースにした回路のプログラミングとテスト


要約: このアプリケーションノートはオープン回路電圧バッテリモニタのDS2786を含む回路ボードを正しく試験する方法を説明しています。回路ボードが正しく組み立てられたことを確認するためにステップバイステップの試験手順を提供します。さらに、このノートは回路ボードに組み込まれたDS2786のEEPROMを正しくプログラムする方法を示します。

はじめに

オープン回路電圧(OCV)をベースにした残量ゲージのDS2786はデフォルトのOCVプロファイルとデフォルト設定をEEPROMにロードして出荷されます。OCV残量ゲージの精度を高め、DS2786を個別のアプリケーションに適合させるために、必要であればDS2786のEEPROMをプログラム変更することもできます。このアプリケーションノートはEEPROMのプログラムの方法と組み立てられた回路ボードの試験方法について述べます。

ボードレベル試験の実行

以下にDS2786をベースにしたOCVボードをセルパックに組み込む前の出荷試験の方法の例について述べます。図1はDS2786のすべての機能を利用するサンプルの回路ボードの回路図を示します。重要な試験ポイント(7つあります)はすべて○で囲った数字で示されています。この試験フローは回路のすべての個別部品は試験済みであるとしているため、試験の目標は接続を確認することによって組立てが正しく行われていることを検証することです。

Figure 1. Circuit board nodes that must be verified.
図1. 確認を必要とする回路ボードのノード

試験1:試験の初期化この試験の目的はボード上に短絡がないかの確認と、通信の検証です。このステップで電圧レジスタを読みとるためにデバイスとの通信が成功すればSDAとSCL接続(ノード1)、Pack+とVDD端子の接続(ノード2)、およびPack-とVSS端子(ノード3)との接続が確認されることになります。さらにこのステップで電圧レジスタを読み取り、それが正しい測定値であるかを確認することによって、VIN端子(ノード4)への接続を検証することができます。

Pack+とPack-の間に4.0Vを印加。  
880ms待ちます。        これは電圧変換時間を待機するためです。
電圧レジスタを読み取ります:        2バイト長。
 
通信ができなければ障害ボードです。
電圧読取り値が正確でなければ障害ボードです。

試験2:SNS (ノード5)の確認。SNS端子への接続は電流測定が正しいことで確認することができます。

Pack+とPack-の間に4.0Vを印加。  
Pack-からシステムVSSへ1.0Aを流します。  
 
880ms待ちます。        これは電流変換時間を待機するためです。
電流レジスタを読み取ります:        2バイト長。
 
電流読取り値が正確でなければ障害ボードです。  

試験3:補助入力AIN0とAIN1 (ノード6)の確認。AIN0とAIN1端子に正しく接続されているかは抵抗の測定値が正しければ確認することができます。この試験はオプションです。

10kΩの抵抗をPack ID端子とPack-の間に接続します。
10kΩの抵抗をTherm端子とPack-の間に接続します。
 
Pack+とPack-の間に4.0Vを印加。  
 
880ms待ちます。 補助入力の変換を待ちます。
AIN0とAIN1を読み取ります: 4バイト長。
 
AIN0/AIN1の読取り値が不正確であれば障害ボードです。

試験4:VPROGの確認とEEPROMのプログラム(ノード8) VPROG端子へのプログラム電圧を接続する試験ポイントはDS2786のEEPROMをプログラムするために必要です。この接続はEEPROMに書き込みおよびコピーしてEEPROMが更新されたことで確認されます。EEPROMには電流オフセットバイアスレジスタ(COBR)が含まれているため、EEPROMをプログラムする前にCOBRを較正すると便利です。

Pack+とPack-の間に4.0Vを印加。  
 
COBRを較正します。 必要であれば下記詳細を参照してください。
EEPROMブロックのパラメータを書き込みます: 32バイト長。
 
パラメータをEEPROMにコピーします。  
 
14ms待機します。 EEPROMがコピーされるのを待機します。
0xFFhをパラメータブロックに書き込みます: 31バイト(メモリアドレス0x7Dhではありません)*。
 
パラメータをEEPROMから呼び出します。  
EEPROMブロックからパラメータから読み出します: 32バイト長。
 
最初に書き込んだ32バイトとEEPROMから読み出した32バイトのすべてが一致しなければ障害ボードです。

*メモリアドレス7Dhには0xFFを書き込まないでください。書き込むとスレーブアドレスが変化してデバイスが現在のスレーブアドレスに応答しなくなります。

電流オフセットバイアスレジスタの較正

電流オフセットレジスタにより、+3.175mV~-3.2mVの範囲のいかなる値に対してもDS2786の電流測定が25µVステップで調整可能になります。COBRの出荷時のデフォルト値は0x00です。以下の例は回路内のDS2786の電流オフセットを較正するためのステップを示します。
  1. DS2786に給電して検出抵抗には電流が流れていないことを確認します。
  2. 0x00hをCOBR (メモリアドレス0x60h)に書き込みます。
  3. 次の変換サイクルまで880ms待機します。
  4. 電流レジスタを読み取ります。
  5. 実用的にはステップ3とステップ4を数回繰り返して平均電流の読取り値を得ます。
  6. COBRには、平均電流読取り値と反対の値を書き込みます。
  7. その値をEEPROMにコピーします(このステップはすべての値をEEPROMに書き込むのと同時に行ってください)。

まとめ

OCVベースの残量ゲージのDS2786の組立てを正しく確認するためには回路のあらゆる半田付けポイントの試験を必要とします。試験1、2、および3は1つのステップとして試験時間を削減することができます。特に各変換時間の間の遅延時間を削減することができます。

さらに、試験中にEEPROMのプログラミングを行うと試験フローの効率化、およびEEPROMにパラメータを保存するために要する必要なプログラミング電圧を印加する都合のよい時間が提供されます。これには電流オフセットバイアスも含まれます。

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