18位Sigma-Delta ADC ZSSC1856的特性優(yōu)勢(shì)及與應(yīng)用電路分析

ZMDI公司的ZSSC1856是集成了嵌入式MCU的雙路高精度18位Sigma-Delta ADC，其中的一路輸入通過外接電阻測(cè)量電池電流IBAT（失調(diào)誤差小于10mA，分辨率減小1mA），另一路測(cè)量電池電壓VBAT（輸入范圍4-28.8V，精度+/- 2mV）和溫度，而集成的閃存則用于計(jì)算電池的狀態(tài)?？删幵鲆?-512，采樣頻率1Hz至16kHz，主要用于汽車，工業(yè)和醫(yī)療領(lǐng)域。此處介紹了ZSSC1856主要特性和優(yōu)勢(shì)，示意圖，基本應(yīng)用電路和典型應(yīng)用電路。

ZSSC1856是具有嵌入式微控制器的雙通道ADC，用于汽車，工業(yè)和醫(yī)療系統(tǒng)中的電池感測(cè)/管理。

兩個(gè)輸入通道之一通過外部分流電阻上的壓降測(cè)量電池電流IBAT。第二通道測(cè)量電池電壓VBAT和溫度。為客戶特定的軟件提供了集成的閃存。例如，用于計(jì)算電池狀態(tài)的專用算法。

在“睡眠模式”（例如，發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉）期間，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行定期測(cè)量以監(jiān)視電池的放電情況。測(cè)量周期由軟件控制，并包括各種喚醒條件。ZSSC1856針對(duì)超低功耗進(jìn)行了優(yōu)化，在這種模式下僅消耗100μA或更少的電流。

ZSSC1856在一個(gè)封裝中包含兩個(gè)硅芯片。裸片以堆疊裸片的形式組裝在PQFN32 5x5mm封裝中。系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片（SBC）包含高壓電路，包括外圍模塊的模擬輸入級(jí)，ΣΔ-ADC，數(shù)字濾波和LIN收發(fā)器。微控制器芯片（MCU）包含微控制器內(nèi)核，存儲(chǔ)器和一些外圍模塊。MCU和SBC之間的通信由SPI接口處理。連接MCU和SBC的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)（即TXD，RXD，IRQN，CSN，SPI_CLK，MOSI，MISO，MCU_CLK，MCU_RSTN和RAM_PROTN）由固件控制。用戶可以通過LIN接口和/或外部JTAG引腳（即TDO，TDI，TRSTN，TMS和TCK）訪問內(nèi)部節(jié)點(diǎn)。

ZSSC1856主要特性：

?帶有片內(nèi)基準(zhǔn)電壓（5ppm / K）的高精度18位sigma-delta ADC?

電流通道

??IBAT失調(diào)誤差：

≤10mA??IBAT分辨率：

≤1mA?可編程增益：4至

512??差分輸入級(jí)輸入范圍：±

300mV??采樣率：1Hz至 16kHz?

電壓通道 ?

輸入范圍：4到28.8V?

電壓精度：± 2mV?

溫度通道

?內(nèi)部溫度傳感器：±2℃

?外部溫度傳感器（NTC ）

?片上精密振蕩器（1％）

?片上的低功率振蕩器

? ARM ?皮質(zhì)?-M0 *微控制器：32位內(nèi)核，10MHz的20MHz的

?帶有ECC，8kB SRAM的96kB Flash / EE存儲(chǔ)器

?LIN2.1 / SAE J2602-1收發(fā)器

?直接連接至12V電池電源

?電流消耗

??正常模式：10mA至

20mA?低功耗模式：

≤100μAZSSC1856優(yōu)勢(shì)：

?集成的精密測(cè)量解決方案，可準(zhǔn)確預(yù)測(cè)電池的健康狀態(tài)（SOH），充電狀態(tài)（SOC）或功能狀態(tài)（SOF）

?靈活的喚醒模式可在不犧牲性能的情況下實(shí)現(xiàn)最低功耗

?無溫度校準(zhǔn)或要求外部微調(diào)組件

?通過小型指令集體系結(jié)構(gòu)優(yōu)化代碼密度Thumb?-2*

?適用于惡劣汽車環(huán)境的強(qiáng)大POR概念

?業(yè)界最小占板面積允許最小的模塊尺寸和成本

?AEC-Q100認(rèn)證的解決方案

ZSSC1856應(yīng)用：

?用于汽車應(yīng)用的智能電池傳感器; 例如，啟動(dòng)/停止系統(tǒng)，電動(dòng)自行車，踏板車和電動(dòng)小車

?需要精確電池SOC，SOH和SOF監(jiān)控的工業(yè)和醫(yī)療應(yīng)用；例如，應(yīng)急照明，不間斷電源，醫(yī)院設(shè)備，警報(bào)系統(tǒng)等

圖1.ZSSC1856框圖

圖2.ZSSC1856系統(tǒng)基本芯片（SBC）數(shù)字部分方框圖

圖3.ZSSC1856 MCU部分面板圖

圖4.ZSSC1856模擬測(cè)量尺寸功能框圖

圖5.ZSSC1856基本應(yīng)用電路圖

圖6.ZSSC1856應(yīng)用解詞電路圖

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