新品報到：ADI發表整合精密庫侖計數器的Nanopower一次電池健康狀態監視器

Analog Devices, Inc. (ADI)推出整合精密庫侖計數器的nanopower一次電池（不可充電）健康狀態(SoH)監視器LTC3337，其設計使得用來與一次電池串聯放置時的相關串連降壓極小。專利的無限動態範圍庫侖計數器可記錄所有累積的電池放電，並將其儲存在透過I2C介面存取的內部暫存器中。靜態電流消耗僅為100nA，進一步延長電池續航力。

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LTC3337並整合其他SoH變數監視功能，可測量並透過I2C報告電池電壓、電池阻抗和溫度。為適應各種一次電池輸入，可透過接腳在5mA至100mA之間選擇峰值輸入限流值。這使該IC能為電池提供一個負載狀態，使無論實際負載如何，電池都能發揮出最大容量，此「電池友好」(battery friendly)特性可進而延長電池壽命。LTC3337適合僅需要偶爾供電的一次電池應用，例如遠端地點、電子門鎖、玻璃破裂檢測器等應用。該元件也可用於可充電電池應用。

LTC3337主要特性：
*電池輸入電壓範圍：1.8V至5.5V
*靜態電流：100nA
*8個一次電池峰值輸入限流值：
5mA/10mA/15mA/20mA/25mA/50mA/75mA/100mA
*一次電池SoH監視器
*整合庫侖計數器(Q)，另有針對電池電壓(V)、電池阻抗(Z)和溫度(T)的監視器

Analog Devices 簡介
Analog Devices, Inc. (NASDAQ: ADI)於現代數位經濟之中心發揮重要作用，憑藉種類豐富之類比與混合訊號、電源管理、RF、數位與感測技術，將現實世界之現象轉化為具行動意義的洞察。ADI為全球12.5萬家客戶提供服務，涵蓋工業、通訊、汽車與消費市場之產品超過7.5萬種。ADI公司總部位於麻塞諸塞州威明頓市。更多資訊請瀏覽：www.analog.com 。

#LED驅動器 #PWM調光 #擴展頻譜頻率調變SSFM #汽車照明 #工業機器視覺

【機器視覺和頻閃因關斷時間，驅動 LED 的洩漏電流將大增！】

LED 的應用範圍不斷擴大，對 LED 驅動器的設計要求也隨之提高。內建開關和內部脈寬調變 (PWM) 調光能力和同步電源開關的 LED 驅動器，可配置為升壓、降壓或升降壓模式；能在很小的封裝尺寸提供大功率，同時控制邊緣速度並降低不想要的場致輻射並消除高頻振鈴，在高效率和低雜訊之間提供恰當平衡。LED 燈串由受控的電流驅動，該電流不必直接返回地，LED+ 和 LED- 或其中任一端子可連至非地電位，為浮動輸出 DC/DC LED 驅動器拓樸創造機會。

高壓側 PWM-TG (傳輸閘) 驅動器和同步開關可配置為升壓、降壓或升降壓模式 LED 驅動器，且 IC 所有功能都可用；意即內部 PWM 調光、SSFM (擴展頻譜頻率調變)、低電磁干擾 (EMI)、ISMON 輸出電流監視器和輸出故障保護功能，從標準升壓拓樸到降壓／升降壓拓樸都能提供。PWM-TG 驅動器簡化了用於 PWM 調光的 MOSFET 連接，在浮動 LED 拓樸中，開路和短路保護不受影響。因此，可滿足汽車白天行車燈、訊號指示燈或尾燈 LED 驅動器的要求。

為防止受到 LED 串短路和開路的影響，需要保護電路，而該元件固有的彈性和內建故障保護功能有助於減少保護電路所需的元件數。當然，恰當的佈局和少量鐵氧體珠濾波也要使用，以獲得最佳 EMI 結果；若需進一步降低 EMI，還可為輸入端增加一個較大的 LC 濾波器。迄今為止，PWM 調光需要一個外部時脈或微訊號；不過，具內部產生 PWM 調光訊號的 LED 驅動器，僅需在 PWM 針腳加上一個外部電壓設定工作週期，就可實現 128:1 PWM 調光比。

PWM 週期 (例如 122Hz) 是由 RP 針腳上的單個電阻設定的。對於具冗餘燈組的車輛而言，有必要保證 LED 電流的準確度、兩側燈的亮度必須匹配；但以同樣方式製造出來的 LED 在採用同樣驅動電流時，產生的亮度可能不同。內部調光功能可用來在接近或幾乎達到 100% 工作週期時微調亮度，然後設定準確的 10:1 或 100:1 調光比。這可使燈組製造商避免因特別分級 LED 而提高成本：當需要較高調光比時，可從外部以通常方式調光。

在有些應用中，甚至可設定為以 5000:1 的外部 PWM 調光比運行，PWM 調光還可以與驅動器的類比調光相結合，提供超過 50000:1 的亮度控制。在工業流水線應用中，機器視覺運用高速數位攝影和數位成像處理，快速提供有關設備的視覺回饋資訊。這有助於在無需或很少需要人工檢查的情況下，迅速發現並隔離有缺陷的產品。機器視覺系統的照明必須與流水線的速度同步，同時能夠針對無限期的關斷時間產生一致的光脈衝。

由於輸出電容會逐漸放電，常規 LED 驅動器只要 PWM 輸入訊號保持低位準，無論時間長短、都無法維持輸出電壓，故通用 LED 驅動器不適合機器視覺這類應用。但本文提及的新型驅動器在 PWM 訊號下降沿時，以數位方式對轉換器的輸出狀態採樣，後透過在 PWM 關斷且 LED 被高壓側 PMOS 斷開時執行「保持切換」，故能在長時間關斷時保持輸出電壓，不會拉走太大的漏電流，可解決機器視覺和頻閃因關斷時間、導致洩漏電流增大數十至數百倍的問題！

延伸閱讀：
《同步、低 EMI LED 驅動器具內建開關和內部 PWM 調光能力》
http://compotechasia.com/a/ji___yong/2017/0401/35077.html
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#亞德諾ADI #凌力爾特Linear #LT3922 #SilentSwitcher架構

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#電池管理系統BMS #多顆電池監視器 #ISO26262標準 #頻隙電壓基準
#掩埋式齊納 #增量累加資料轉換器

【多顆電池監視器：電動車安全與否，就靠它！】

隨著電動車發展日趨成熟，新型大功率電池技術及「電池管理系統」(BMS) 所用的電子元件組成也引發關注；尤其是位於核心的「多顆電池監視器」零組件。儘管 ISO 26262 標準已幾乎涵蓋產品開發及使用的每一個階段，系統性地解決了汽車中因電子和電氣系統運轉失靈可能導致的潛在危害，但是系統設計者仍須專注於：如何不斷確認每一個可能影響安全性的元件是否運行無誤？單是這一點，就為設計帶來極大挑戰。

此時，「多顆電池監視器」便發揮核心作用。為確保電池監視器能在高壓、極端溫度、允許熱插拔及有電氣雜訊的環境中工作多年，內部零組件除了須符合 ISO 26262 標準外，還須具備分析潛在故障並提出解決方案的能力。類比元件大廠凌力爾特 (Linear) 表示，要達到上述目標，可透過改進提高內部診斷的覆蓋範圍，包括額外的冗餘測量通路、改善輸入訊號的同步問題，以及提高自測試準確度來實現——內建的電壓基準是主要決定因素。

潛在測量誤差會造成電池管理有效性降低，進而有損電池組容量和可靠性，縮短使用壽命。若採用尺寸小、功耗和壓差都很低的「頻隙」電壓基準雖然是較佳的選項，但頻隙基準可能將印刷電路板組裝產生的機械壓力、熱量變化、濕度以及長期漂移形成另類測量誤差。為避免這種限制，凌力爾特精心為設計增加專用的「掩埋式齊納」 (Buried Zener) 電壓基準，即使不同溫度、時間及其他工作條件發生變化，依然保持卓越的穩定性。

此外，為過濾每一顆電池上的電壓雜訊，凌力爾特以「增量累加」取代「續漸近式」 (SAR) 資料轉換器，以降低汽車環境充滿來自馬達、螺線管、電源逆變器等的雜訊和暫態干擾，確保卓越的測量準確度。「增量累加轉換器」(ΔΣ ADC) 會在轉換期間輸入多次採樣，然後求取平均值，是經過低通濾波消除、作為測量誤差源的雜訊後所得出，截止頻率是由取樣速率決定。雖然測量電池組的時間稍長，卻是在雜訊環境中準確測量電池，最實用的方法。

多顆電池監視器的主要任務在於：準確測量電池電壓，並將所測得電壓值傳送給主處理器。因此凌力爾特認為，多顆電池監視器最好不包括內部軟體，以免與系統級電池管理發生衝突；從所有電池收集資料並決定充電／健康狀態的任務，應該由主 BMS 處理器完成。不過，由於多顆電池監視器是直接連接至電池，位於電池系統中最關鍵的位置，可把電流或溫度感測器測量值與電池測量值緊密聯繫，作為 BMS 微處理器和外部元件的連接中心，負責數位輸入／輸出或類比輸入。

延伸閱讀：《電池組管理達到新突破》
http://compotechasia.com/a/ji___yong/2015/1123/30570.html
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#凌力爾特Linear