如何为可穿戴设备选用更准确的电量计

设计，加快安装。

　　上电复位/电池插入检测

　　当LC70920XF检测到电池插入，它开始自动上电复位。一旦电池电压超过复位释放电压(VRR)，它将释放复位状态并将完成初始化以进入睡眠模式或工作模式。所有寄存器在上电复位后初始化。如果在工作时电池电压比VRR低很多，LC70920XF也自动执行系统复位。

　　低功耗

　　HG-CVR在预设的时间段测量电压和温度，无需监测电路持续运行，这使电量计电路能在测量间隔之间使自身进入节能睡眠模式，而且无需检测电阻，降低有源功耗。

　　采用HG-CVR法的电量计减少所需元件数，降低功耗。以LC709203F为例，它比竞争方案少4倍外部元件数，支持设计工程师省去外部电流检测电阻，采用尺寸为1.76mm x 1.6mm的紧凑封装，减小约77.5%的印制电路板尺寸，较竞争方案小约45%，不仅降低物料单成本和设计时间，还提升可靠性。而且，由于所需外部元件数更少，LC709203F可显著降低总功耗，工作电流15 uA， 约竞争元件118 uA的1/10。在有源模式下，降低87%的功耗，在睡眠模式下，降低60%的功耗。

　　温度补偿

　　锂电池容易受到环境条件和环境温度变化的影响。尤其随着温度降至0°C以下，电池电阻变化，导致放电电流流动时电池压降增加。安森美半导体的智能锂电池电量计LC70920XF内置独特的校正算法，以确保在宽范围的环境温度下在所有电池电压下的误差保持在2.8%以内。

　　智能锂电池电量计LC709203F概览

　　1．功能

　　·   采用HG-CVR算法技术：无需外部检测电阻，测量电池RSOC的误差低至2.8%，调节电池的寄生电阻，简化设计

　　·   提供低功耗

　　·   提供精密的电压测量

　　·   具精密的定时器

　　·   在低RSOC或低电压时发出警报

　　·   提供温度补偿：温度通过I2C输入或直接由热敏电阻测量，这温度补偿有助于确保电量计在宽范围的环境温度下在所有电池电压下的误差保持在2.8%以内。

　　·   I2C接口支持达400 kHz频率

　　2．主要电气参数

　　3.  模块图及引脚分配

　　LC709203F可采用WDFN8和WLCSP9两种封装方式，其模块图如图3 所示。其中，

　　TEST引脚：连接至VSS

　　VSS引脚：连接至电池负极

　　VDD引脚：连接至电池正极

　　ALARMB引脚：通过低输出(开漏)指示报警，上拉必须在外部完成，报警条件由寄存器指定，未使用时该引脚连接至VSS。如果电池剩余电荷降至低于设定值或低于设定电压，将通过开漏内置FET拉低ALARMB输出

　　TSW引脚：热敏电阻电源输出。在读取温度值时，该引脚为高电平。TSW电阻值(针对上拉热敏电阻)必须与热敏电阻值相同

　　TSENSE引脚：热敏电阻输入。如果您将这引脚连接到热敏电阻，其间需插入100 ?电阻用于ESD

　　SDA引脚：I2C数据引脚(开漏)。上拉必须在外部完成

　　SCL引脚：I2C时钟引脚(开漏)。上拉必须在外部完成

图3：LC709203F模块图

　　需要注意的是，在不使用时必须将TSW和TSENSE引脚断开连接。

　　4．关于电气功能及线路布局的说明

　　1). 由于I2C地址是固定的，需确保其他元件不使用相同的地址

　　2). 元件从上电算起的初始化时间在80 ms以内

　　3). 如果通过I2C初始化(初始的RSOC)，那么开始读取电池值在2 ms后

　　4). 如果电源施加到VDD和VSS，电池值将保持稳定，无论使能/禁用寄存器的状态

　　5). 尽可能靠近IC端连接VDD和VSS间的电容(1 μF)

　　6). 在不使用alarm功能时，只需将alarm端与VSS连接，无需上拉电阻

　　总结

　　可穿戴设备需要更准确、更低功耗和更小尺寸的电量计，安森美半导体的智能锂电池电量计LC70920XF克服传统库仑计数电量计的弊端，采用专利的HG-CVR 法，内置误差校正和温度补偿，更精准地计量电池的剩余电量，让可穿戴设备用户随时准确知晓电池的剩余使用时间，不再因系统意外关机而困扰。由于该方案省去检测电阻，因而减少外部元件数，且功耗属业界最低，为用户提供更准确、更小尺寸、更高能效的功能。