Dallas Semiconductor представила DS2790, программируемый измеритель остаточной емкости одноэлементного литиево-ионного (Li+) аккумулятора с функциями защиты. DS2790 включает интегрированный микроконтроллер MAXQ, память программ и данных, прецизионную схему измерения тока, напряжения и температуры, что делает ИС превосходной платформой для реализации пользовательских алгоритмов контроля остаточной емкости одноэлементных аккумуляторов.
До выпуска DS2790 изготовители источников питания на базе аккумуляторов не предоставляли пользователям широких возможностей при работе с одноэлементными аккумуляторами. Это происходило потому, что на рынке не существовало недорогого устройства, включающего достаточный объем памяти и микроконтроллер для реализации различных алгоритмов контроля остаточной емкости. Изготовители были вынуждены приспосабливать ИС, предназначенные для работы с 9- или 12-элементными аккумуляторами ноутбуков. Ситуация осложнялась тем, что по стоимости такая адаптация была не выгодна. В настоящее время DS2790 не имеет альтернативы с точки зрения соотношения функциональности и стоимости.
ИС оптимизирована для одноэлементных литиево-ионных (Li+) аккумуляторов. DS2790 позволяет реализовать микропрограммное решение традиционно характерное для микропроцессорных систем со сложными и мощными многоэлементными источниками питания. В качестве вычислительного ядра ИС используется 16-разрядный RISC микроконтроллер MAXQ20 с низким энергопотреблением. Выборка и выполнение команд выполняются за один цикл без конвейеризации, т.к. инструкция содержит и код операции и сами данные. Вычислительное ядро работает с 16-уровневым аппаратным стеком, что обеспечивает быстрый вызов подпрограмм и переключение между задачами. Для управления данными используются три указателя, что повышает скорость обработки и производительность. Несколько указателей дают возможность нескольким функциям обращаться к данным в памяти без необходимости постоянного сохранения и восстановления указателей.
Для хранения пользовательских алгоритмов работы DS2790 включает три типа памяти: память программ, EEPROM данных и RAM данных. Память имеет Гарвардскую архитектуру с разделенными адресными пространствами памяти программ и памяти данных. Память программ объемом 16КБ включает 8 КБ EEPROM, защищённых паролем, и 8КБ ROM. EEPROM позволяет перепрограммировать устройство, что уменьшает сложность и стоимость разработки, а также упрощает модернизацию. ROM содержит программу, которая может модифицироваться через интерфейс I2C, а при идентификации по алгоритму SHA-1 может осуществляться ее внутрисхемная отладка. Данные в EEPROM занимают 128 байт и используются для хранения таких важных данных как параметры заряда, характеристики батареи, данные об изготовителе, которые не должны теряться при разряде батареи, случайных коротких замыканиях и электростатических разрядах. Данные в RAM занимают 512 байт и предназначены для хранения временных данных.
DS2790 обеспечивает точное измерение тока, накопленного тока, напряжения и температуры. Измерение тока производится с точностью до 12 разрядов со знаком на 128 усредненных выборках. Полученные измерения тока обобщаются для вычисления накопленного заряда с точностью ±2% во всем диапазоне измерений или ±4 мкВ в диапазоне ±64мВ. При использовании токоизмерительного резистора номиналом 15мОм измерение тока во всем диапазоне измерений составляет ±2% или ±267мкА в диапазоне измерений 4.2A. Измерение тока в режиме ожидания производится с точностью ±195мкA. Измерение напряжения производится в формате 10-ти разрядов со знаком с шагом измерения 4,8 мВ в диапазоне от 0 до 4,75В. Измерение температуры встроенным датчиком также производится в формате 10-ти разрядов со знаком при шаге 0.1250С. Считывание результатов измерений и перепрограммирование EEPROM обеспечивается через интерфейс I2C.
В ИС DS2790 схема защиты одноэлементных аккумуляторов реализована в виде автономного конечного цифрового автомата. Схема обеспечивает не зависящую от работы вычислительного ядра контроллера защиту аккумулятора от несоответствия значения напряжения допустимому диапазону и нарушения условий процесса заряда-разряда аккумулятора. Типовыми приложениями ИС DS2790 являются: сотовые телефоны, портативные компьютеры, цифровые видеокамеры и фотоаппараты. ИС выпускается в 28-выводном корпусе TSSOP и TDFN.
|
