Texas Instruments bq76972高精度电池监测器是一款高度集成的高精度电池监测器和保护器，适用于3至16节串联锂离子、锂聚合物和LiFePO4 电池组。该器件包括高精度监测系统、高度可配置的保护子系统，并支持自主或主机控制的电芯平衡。其中集成了高侧电荷泵NFET驱动器、供外部系统使用的双路可编程LDO以及一个支持400kHz I^2^C、SPI和HDQ单线标准的主机通信外设。Texas Instruments bq76972器件采用48引脚TQFP封装。

数据手册：*附件：Texas Instruments bq76972高精度电池监测器数据手册.pdf

特性

• 3至16节串联电芯的电池监测功能
• ±3.0mV的高精度电池电压测量
• 用于高端NFET保护的集成电荷泵，具有可选的自主恢复功能
• 各种保护套件，包括电压、温度、电流和内部诊断
• 两个独立ADC
  • 支持电流和电压的同步采样
  • 高精度库仑计数器，输入偏移误差<1µV（典型值）
• 多种电源模式（适用于典型的电池组工作范围条件）
  • 正常模式 (286µA)
  • 多种睡眠模式选项（24µA至41µA）
  • 多种深度DEEPSLEEP模式选项（9µA至10µA）
  • 关闭模式：1µA
• 宽范围电流应用（±200mV检测电阻上的测量范围）
• 集成二次化学保险丝驱动保护
• 自主或主机控制的电池平衡
• 电池连接和选择其他引脚上的高电压容差为85 V
• 可耐受生产线上的随机电池连接序列
• 支持使用内部传感器和多达9个外部热敏电阻进行温度检测
• 集成一次性可编程 (OTP) 存储器，客户可在生产线上编程
• 通信选项包括400kHz I2C、SPI和HDQ单线接口
• 双可编程LDO，用于外部系统
• 48引脚TQFP封装 (PFB)

功能框图

BQ76972高精度电池监测器技术解析与应用指南

一、产品概述

Texas Instruments的BQ76972是一款面向3-16串锂离子、锂聚合物和LiFePO4电池组的高精度电池监测与保护芯片。该器件集成了±3.0mV精度的单体电压测量、集成电荷泵驱动的高边NFET保护、电压/温度/电流/诊断等多重保护功能，以及两个独立ADC系统，支持电流电压同步采样。

‌关键特性‌：

• 支持3-16串电池组监测
• 高精度库仑计数器（典型输入偏移误差<1μV）
• 宽范围电流检测（±200mV量程）
• 多重电源模式（正常模式286μA，睡眠模式24-41μA）
• 85V高耐压设计，支持产线随机连接顺序
• 支持I2C/SPI/HDQ多种通信接口

二、核心技术解析

1. 精准测量系统

BQ76972采用双ADC架构：

• ‌电压测量ADC‌：支持差分测量模式（-0.2V至5.5V输入范围），16位分辨率，典型精度±1.8mV（2-3.7V范围，25℃校准后）
• ‌库仑计数器ADC‌：±200mV输入范围，集成CC1/CC2/CC3三级数字滤波器，CC1提供250ms间隔的16位电流测量，CC2提供3ms间隔的24位瞬时电流采样

温度测量 ：

• 内部ΔVBE传感器（0.41mV/℃）
• 支持9个外部热敏电阻（18kΩ/180kΩ可编程上拉）

2. 保护子系统

‌主要保护功能‌：

• 电压保护：OV（1.012-5.566V可调，±5mV精度）、UV（1.012-4.048V可调）
• 电流保护：SCD（-500mV阈值，最快8μs响应）、OCC/OCD三级保护
• 温度保护：-40℃至85℃工作范围，独立充放电温度阈值

‌创新保护机制‌：

• 随机开路检测（22-95μA测试电流）
• 电荷泵驱动的NFET体二极管保护
• 预充电/预放电PFET控制（PCHG/PDSG引脚）

3. 电源管理系统

• ‌集成LDO‌：
  • REG18（1.8V/3mA，仅供内部使用）
  • 双可编程LDO（REG1/REG2）：1.8/2.5/3.0/3.3/5.0V可选，45mA输出能力
• ‌预稳压器‌：BREG引脚驱动外部BJT，生成5.5V REGIN电压
• ‌多电源模式‌：| 模式 | 电流消耗 | 功能保留情况 |
  | ----------- | ---------- | --------------------- |
  | NORMAL | 286μA | 全功能运行 |
  | SLEEP | 24-41μA | 周期性保护监测 |
  | DEEPSLEEP | 9-10μA | 仅维持LDO和基础通信 |
  | SHUTDOWN | 1μA | 仅TS2唤醒电路工作 |