DS278x系列電量計中的RSGAIN校準(zhǔn)

摘要：DS278x系列獨立式電量計準(zhǔn)確估算可充電鋰離子電池或鋰聚合物電池的剩余電量。該系列電量計經(jīng)過工廠校準(zhǔn)，能夠達(dá)到數(shù)據(jù)資料規(guī)定的高精度標(biāo)準(zhǔn)。另一方面，用戶可重新設(shè)置電流測量增益系數(shù)(RSGAIN)，以改善模塊化設(shè)計或組裝后的檢流精度。調(diào)整RSGAIN以便修正外部檢流電阻的標(biāo)稱值，允許使用低成本、非精密檢流電阻。本應(yīng)用筆記詳細(xì)說明了DS278x系列獨立式電量計中RSGAIN校準(zhǔn)步驟。

引言

包括DS2780、DS2781、DS2782、DS2784和DS2788在內(nèi)的DS278x系列獨立式電量計能夠準(zhǔn)確估算可充電鋰離子電池或鋰聚合物電池的剩余電量。電流計的精度取決于存儲在EEPROM內(nèi)的電池特征參數(shù)、應(yīng)用參數(shù)以及電流讀數(shù)的精度。

每個器件出廠時都經(jīng)過校準(zhǔn)，符合數(shù)據(jù)資料規(guī)定的電流精度指標(biāo)。另一方面，用戶可讀取或重新設(shè)置電流測量增益系數(shù)(RSGAIN)，以便改善模塊化設(shè)計或組裝后的電流測量精度。用戶可調(diào)節(jié)RSGAIN，修正外部檢流電阻的標(biāo)稱值，從而允許使用低成本、非精密的檢流電阻。

說明

RSGAIN為比例系數(shù)，DS278x系列電量計用其精確地調(diào)節(jié)檢流電阻的電流測量值。器件的電流測量值乘以RSGAIN比例系數(shù)，該數(shù)值送入電流寄存器并在累加電流寄存器中(ACR)進(jìn)行累加，提供精確的電流測量。

指示電流(mA) = 測量電流(mA) × RSGAIN(式1)

圖1所示為RSGAIN寄存器的格式。RSGAIN為11位數(shù)據(jù)，保存在參數(shù)存儲器EEPROM內(nèi)，占2個字節(jié)。RSGAIN寄存器值可設(shè)置在0至1.999之間，步長0.001 (2-10)。MSb權(quán)值為1，LSb權(quán)值為1/1024 (或2-10)。


圖1. 所計算的RSGAIN值應(yīng)按照上述RSGAIN寄存器格式寫入地址78h和79h。

為確保在無需增益調(diào)節(jié)的前提下精確測量電流，器件需選擇RSGAIN值為1。典型情況下，DS278x系列電量計出廠時的RSGAIN值在0.990到1.100之間。

表1. RSGAIN與對應(yīng)的寄存器數(shù)值舉例

RSGAIN	Register Value
0.000	XXXX X000 0000 0000
0.001	XXXX X000 0000 0001
0.990	XXXX X011 1111 0110
1.000	XXXX X100 0000 0000
1.010	XXXX X100 0000 1010
1.020	XXXX X100 0001 0100
1.030	XXXX X100 0001 1111
1.040	XXXX X100 0010 1001
1.050	XXXX X100 0011 0011
1.999	XXXX X111 1111 1111

計算RSGAIN

用戶必須謹(jǐn)慎設(shè)置RSGAIN，以確保精確的電流測量。器件出廠時增益校準(zhǔn)值存儲在參數(shù)存儲器EEPROM的兩個不同區(qū)域：RSGAIN (可重新設(shè)置)和FRSGAIN (只讀)。RSGAIN決定電流測量的增益。只讀FRSGAIN僅用于保存工廠設(shè)置，在電流測量中并未使用。如果將錯誤數(shù)值寫入了RSGAIN寄存器，可由FRSGAIN恢復(fù)原始的RSGAIN。

為計算RSGAIN，必須在檢流電阻上加載精確的基準(zhǔn)電流。將基準(zhǔn)電流除以器件指示的電流值，基準(zhǔn)電流與器件指示電流的比值乘以當(dāng)前的RSGAIN，確定新的RSGAIN數(shù)值。



例如，如果在檢流電阻上加載的精密電流為500mA，DS278x報告的電流值為495mA，RSGAIN為1.02637，則新的RSGAIN值為1.03674。



將計算后的RSGAIN值寫入地址78h和79h，如圖1所示，然后復(fù)制到EEPROM。這樣可確保DS278x報告的電流值與加載在檢流電阻上的基準(zhǔn)電流一致。

結(jié)論

校準(zhǔn)功能允許DS278x系列獨立式電量計使用低成本、精度不高的檢流電阻，同時還能確保電流測量盡可能的精確。