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LTC2949

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LTC2949

适用于高压电池包的电流、

电压和电荷监控器

特点

■ 测量电池包电压、电流和功率

■ 指示累计电池电量和电能

■ 20 位电流测量，失调小于 1μV

■ 内置隔离式 isoSPI™ 或 SPI 接口

■ 兼容 LTC68xx/ADBMS68xx，支持利用电池

监控器进行同步测量

■ 多达 12 路缓冲电压测量输入

■ 多达 5 个 GPO，可配置用来驱动地、电源

或以 400kHz 速率切换

■ 高端或低端电流检测

■ 电流和电压精度：0.3%

■ 电能和电荷精度：1%

■ 真平均 ADC

■ I

C EEPROM 接口，可存储板校准系数

■ 所有测量量都有阈值寄存器

■ 设计用于 ISO26262 兼容系统

■ 输入引脚开路检测

■ 提供 48 引脚 LQFP 封装

■ 通过 AEC-Q100 汽车应用认证

应用

■ 电动和混合动力车辆

■ 隔离电流检测

■ 备用电池系统

■ 高功率便携式设备

所有注册商标和商标均属各自所有人所有。

说明

LTC®2949 是一款高精度电流、电压、温度、电荷

和电能计量器件，适用于电动和混合动力车辆及

其他隔离电流检测应用。它通过同时监控最多两

个检测电阻上的压降和电池包电压，推断出流入

流出电池包的电荷和电能。

低失调 ΔΣ ADC 确保电压和电流得到准确测量，

而功率损失微不足道。电流和功率的连续积分可

确保对电池包传送或接收的电荷和电能进行无损

跟踪。

内置串行接口可配置来支持与主机进行隔离

isoSPI 通信，或配置为 SPI 接口。

LTC2949 具有 12 路内部缓冲高阻抗输入 (V1

至 V12)，用于测量来自外部传感器或电阻分压器

的电压，从而支持测量温度、HV-Link 电压、机

壳隔离性能和监视接触器状态。LTC2949 具有多

达 5 路可编程数字输出，可将其设置为地、电源

或以 400kHz 频率切换。

可编程阈值和跟踪寄存器可减少到主机的数字

流量。

典型应用

电动车辆电池计量

LTC2949

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特点 .............................................................................................................................................................. 1

应用 .............................................................................................................................................................. 1

典型应用 ...................................................................................................................................................... 1

说明 .............................................................................................................................................................. 1

绝对最大额定值 ........................................................................................................................................... 3

订购信息 ...................................................................................................................................................... 3

引脚配置 ...................................................................................................................................................... 3

电气特性 ...................................................................................................................................................... 4

典型性能参数 ............................................................................................................................................. 10

引脚功能 .................................................................................................................................................... 12

引脚功能 .................................................................................................................................................... 13

框图 ............................................................................................................................................................ 14

操作 ............................................................................................................................................................ 15

概述 ............................................................................................................................................................................. 15

工作模式 .................................................................................................................................................................... 16

数据采集通道 ........................................................................................................................................................... 17

功率测量 .................................................................................................................................................................... 20

电荷、电能和时间 .................................................................................................................................................. 21

过流比较器................................................................................................................................................................ 22

串行接口 .................................................................................................................................................... 23

串行接口概述 ........................................................................................................................................................... 23

4 线式串行外设接口 (SPI) 物理层 .................................................................................................................... 23

2 线式隔离接口 (isoSPI) 物理层 ........................................................................................................................ 24

数据链接层................................................................................................................................................................ 29

网络层 ........................................................................................................................................................................ 29

寄存器映射 ................................................................................................................................................. 42

寄存器说明 ................................................................................................................................................. 43

存储器映射和分页机制 .......................................................................................................................................... 43

寄存器映射 PAGE0 ................................................................................................................................................. 45

寄存器映射 PAGE1 ................................................................................................................................................. 63

温度测量 .................................................................................................................................................................... 69

应用信息 .................................................................................................................................................... 69

检测电阻温度补偿 .................................................................................................................................................. 70

电流和电压输入滤波 .............................................................................................................................................. 75

为 LTC2949 供电 .................................................................................................................................................... 76

封装说明 .................................................................................................................................................... 79

典型应用 .................................................................................................................................................... 80

相关器件 .................................................................................................................................................... 80

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绝对最大额定值

(注释 1、2)

电源引脚

AVCC 至 AGND ............................... –0.3V 至 14.5V

DVCC 至 DGND ............................... –0.3V 至 14.5V

AVCC 至 DVCC................................... –0.1V 至 0.1V

DGND 至 AGND ................................. –0.1V 至 0.1V

模拟引脚

I1P、I1M、I2P、I2M ............ –0.3V 至 V

AVCC

+ 0.3V

I1P 至 I1M，I2P 至 I2M ..................................... ±1V

VBATP、VBATM ................... –0.3V 至 V

AVCC

+ 0.3V

V1-V12 ...................................... –0.3V 至 V

AVCC

+ 0.3V

CLKO、DNC ..................................................... (注释 3)

数字输入/输出引脚

IOVCC、CLKI、CSB(IM)、SCK(IP) ... –0.3V 至 5V

SDI (ICMP)、SDO (IBIAS) ..................... –0.3V 至 5V

SDA、SCL ............................................ –0.3V 至 2.75V

流入/流出引脚的电流

IP、IM ................................................................... ±30mA

SDO (IBIAS) .......................................................... ±10mA

V8-V12 ..................................................................... ±2mA

VREF (注释 4) ........................................................ ±2mA

BYP1 (注释 4) ..................................... –10mA 至 0mA

BYP2 (注释 4) ..................................... –10mA 至 0mA

工作环境温度范围

LTC2949I ................................................ –40°C 至 85°C

LTC2949H ............................................ –40°C 至 125°C

存储温度范围... ................................... –65°C 至 150°C

引脚配置

订购信息

汽车应用产品

托盘

(250PC)

卷带和卷盘

(2000PC)

器件标识

封装说明

MSL

额定值温度范围

LTC2949ILXE#3ZZPBF

LTC2949ILXE#3ZZTRPBF

LTC2949LXE

引脚塑料

eLQFP

–40°C

至

85°C

LTC2949HLXE#3ZZPBF

LTC2949HLXE#3ZZTRPBF

LTC2949LXE

引脚塑料

eLQFP

–40°C

至

125°C

关于具有更宽额定工作温度范围的器件，请联系工厂。*温度等级通过运输容器上的标签识别。

卷带和卷盘规格。某些封装以 500 单元卷盘形式通过指定销售渠道提供，其带有 #TRMPBF 后缀。

**该器件的某些版本的生产工艺受到严格控制，以满足汽车应用的质量和可靠性要求。这些型号带有 #3ZZ 后缀。只有显示为汽车应用

级的产品才能用于汽车应用。欲了解特定产品的订购信息并获得这些型号的汽车可靠性报告，请联系当地 ADI 公司的客户代表。

LTC2949

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电气特性 ● 表示规格适用于整个工作温度范围，其他规格的适用温度为 T

= 25°C。

符号参数条件最小值

典型值最大值单位

电源

AVCC

模拟电源电压

●

4.5

DVCC

数字电源电压

●

4.5

UVLO

电源欠压闭锁阈值

AVCC

、

DVCC

下降

●

4.5

流入

AVCC

和

DVCC

的平均电源电流

内核状态：

STANDBY

或

MEASURE

●

内核状态：

SLEEP

µA

内核状态：

SLEEP

●

150

µA

附加

DVCC

电源电流

(

如果

isoSPI

处

于 READY/ACTIVE 状态)

注释：ACTIVE 状态电流假定 t

CLK

= 1μs

(注释 5)

+ R

= 2k

READY

●

4.8

5.8

ACTIVE

●

6.1

7.8

+ R

= 20k

READY

●

2.1

ACTIVE

●

2.5

3.5

BYP1

调节输出电压

●

2.25

2.5

2.75

BYP1

负载电流

●

–10

BYP1

负载调整率误差

LOAD

= –10mA

●

–15

BYP1

欠压闭锁阈值

●

2.25

BYP2

调节输出电压

●

3.25

3.6

BYP2

负载电流

●

–10

BYP2

负载调整率误差

LOAD

= –10mA

●

–60

热关断温度

170

°C

电流检测

ADC

分辨率

(

无失码

)

慢速模式滤波

(

注释

●

Bit

慢速模式

(

注释

●

Bit

快速模式

(

注释

●

Bit

满量程差分输入电压

I1P

-V

I1M

，

I2P

-V

I2M

±124

VDIF

差分输入电压范围

I1P

-V

I1M

，

I2P

-V

I2M

●

±110

I1P

、

I1M

、

I2P

、

I2M

的引脚电压

●

–0.11

AVCC

+0.11

电流检测量化步骤

慢速模式滤波

237.5

慢速模式

950

快速模式

7.60371

µV

CFPx

CF1P

、

CF1M

、

I1P

、

I1M

、

CF2P

、

CF2M、

I2P、I2M 处的输入漏电流

内核状态

= SLEEP/STANDBY

●

CF1P

至

CF1M

、

CF2P

至

CF2M

的差分

输入电流

内核状态：

MEASURE

；引脚电压：

0V ≤ V

CF1P

、V

CF1M

、V

I1P

、V

I1M

、V

CF2P

、

CF2M

、V

I2P

、V

I2M

≤ V

AVCC

VDIF

/100kΩ

µA

噪声

慢速模式滤波

160

RMS

慢速模式

320

RMS

快速模式

µV

RMS

增益误差

|VDIF

| ≤ 110mV

0.15

●

0.3

失调电压

IADCx

、

IxP

、

IxM = 0V

AVCC

= V

DVCC

= 5V

慢速模式

●

±1

µV

快速模式

●

±2

µV

总非调整误差

|VDIF

| ≥ 25mV

●

0.3

LTC2949

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电气特性 ● 表示规格适用于整个工作温度范围，其他规格的适用温度为 T

= 25°C。

符号

参数

条件

最小值

典型值

最大值

单位

直流输入电压共模抑制

●

100

输入采样频率

10.48

MHz

转换时间

慢速模式滤波

400

慢速模式

100

快速模式

●

0.782

0.8211

功率

ADC

的电压测量

分辨率

(

无失码

)

慢速模式

(

注释

●

位

快速模式

(

注释

●

位

VFS

满量程差分输入电压

VBATP

– V

VBATM

±6.14

VDIF

差分输入电压范围

VBATP

– V

VBATM

●

±4.8

VBATP

、

VBATM

引脚电压

AVCC

≥ 5V

●

–0.1

AVCC

+0.1

AVCC

< 5V

●

–0.1

AVCC

-1.5

LSB

差分输入电压量化步骤

慢速模式

46.875

µV

快速模式

375.183

µV

输入漏电流

内核状态：

SLEEP/STANDBY

●

差分输入电阻

内核状态：MEASURE；引脚电压 0V

≤ V

BATP

、V

BATM

≤ V

AVCC

MΩ

●

MΩ

增益误差

●

0.3 %

失调

BATP

= V

BATM

= 0V

●

0 ±3 LSB

电压总非调整误差

1V ≤ |VDIF

| ≤ 4.8V

●

0.4

直流输入电压共模抑制

●

噪声

慢速模式

(

注释

µV

RMS

快速模式

(

注释

µV

RMS

输入采样速率

5.24

MHz

转换时间

慢速模式

100

快速模式

●

0.782 0.8211 ms

功率

ADC

的功率测量

分辨率

(

无失码

)

慢速模式

(

注释

●

Bit

快速模式

(

注释

●

Bit

满量程功率

= VFS

• VFS

ISENSE

/VDIV

±0.76504

/Ω]

LSB

功率量化步骤

LSB

= FS

5.8368

µ[V

/Ω]

POS

功率失调

VDIF

= 0

LSB

TUE

功率总非调整误差

1V ≤ |VDIF

| ≤ 4.8V

，

25mV ≤ |VDIF

| ≤

110mV

●

0.9

均方根噪声

慢速模式；

VBATP – VBATM = 4.8V

(注释 7)

0.3

LSB

慢速模式；

VBATP – VBATM = 0V

(注释 7)

0.03

LSB

输入采样频率

5.24

MHz

功率调制频率

5.24

MHz

转换时间

慢速模式

100

快速模式

●

0.782

0.8211

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