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1 F E A T U R E S D E S C R I P T I O N

A P P L I C A T I O N S

b q 2 0 z 4 5

w w w . t i . c o m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . S L U S 8 0 0 M A R C H 2 0 0 9

S B S 1 . 1 - C o m p l i a n t G a s G a u g e a n d P r o t e c t i o n E n a b l e d W i t h I m p e d a n c e T r a c k

2 N e x t G e n e r a t i o n P a t e n t e d I m p e d a n c e T r a c k

T e c h n o l o g y A c c u r a t e l y M e a s u r e s A v a i l a b l e T h e b q 2 0 z 4 5 S B S - c o m p l i a n t g a s g a u g e a n d C h a r g e i n L i - I o n a n d L i - P o l y m e r B a t t e r i e s p r o t e c t i o n I C i s a s i n g l e I C s o l u t i o n d e s i g n e d f o r

b a t t e r y - p a c k o r i n - s y s t e m i n s t a l l a t i o n . T h e b q 2 0 z 4 5 B e t t e r T h a n 1 % E r r o r O v e r t h e L i f e t i m e o fm e a s u r e s a n d m a i n t a i n s a n a c c u r a t e r e c o r d o f t h e B a t t e r y a v a i l a b l e c h a r g e i n L i - i o n o r L i - p o l y m e r b a t t e r i e s

S u p p o r t s t h e S m a r t B a t t e r y S p e c i f i c a t i o n u s i n g i t s i n t e g r a t e d h i g h - p e r f o r m a n c e a n a l o g S B S V 1 . 1 p e r i p h e r a l s , m o n i t o r s c a p a c i t y c h a n g e , b a t t e r y

F l e x i b l e C o n f i g u r a t i o n f o r 2 t o 4 S e r i e s L i - I o n i m p e d a n c e , o p e n - c i r c u i t v o l t a g e , a n d o t h e r c r i t i c a l p a r a m e t e r s o f t h e b a t t e r y p a c k a s w e l l a n d r e p o r t s a n d L i - P o l y m e r C e l l s t h e i n f o r m a t i o n t o t h e s y s t e m h o s t c o n t r o l l e r o v e r a

P o w e r f u l 8 - B i t R I S C C P U W i t h U l t r a l o w P o w e r s e r i a l - c o m m u n i c a t i o n b u s . T o g e t h e r w i t h t h e

M o d e s i n t e g r a t e d a n a l o g f r o n t - e n d ( A F E ) s h o r t - c i r c u i t a n d

F u l l A r r a y o f P r o g r a m m a b l e P r o t e c t i o n o v e r l o a d p r o t e c t i o n , t h e b q 2 0 z 4 5 m a x i m i z e s

F e a t u r e s f u n c t i o n a l i t y a n d s a f e t y w h i l e m i n i m i z i n g e x t e r n a l c o m p o n e n t c o u n t , c o s t , a n d s i z e i n s m a r t b a t t e r y V o l t a g e , C u r r e n t , a n d T e m p e r a t u r ec i r c u i t s .

S a t i s f i e s J E I T A G u i d e l i n e s T h e i m p l e m e n t e d I m p e d a n c e T r a c k g a s g a u g i n g A d d e d F l e x i b i l i t y t o H a n d l e M o r e C o m p l e x t e c h n o l o g y c o n t i n u o u s l y a n a l y z e s t h e b a t t e r y C h a r g i n g P r o f i l e s i m p e d a n c e , r e s u l t i n g i n s u p e r i o r g a s - g a u g i n g

L i f e t i m e D a t a L o g g i n g a c c u r a c y . T h i s e n a b l e s r e m a i n i n g c a p a c i t y t o b e S u p p o r t s S H A - 1 A u t h e n t i c a t i o n c a l c u l a t e d w i t h d i s c h a r g e r a t e , t e m p e r a t u r e , a n d c e l l

a g i n g a l l a c c o u n t e d f o r d u r i n g e a c h s t a g e o f e v e r y C o m p l e t e B a t t e r y P r o t e c t i o n a n d G a s G a u g e c y c l e w i t h h i g h a c c u r a c y . S o l u t i o n i n O n e P a c k a g e

A v a i l a b l e i n a 3 8 - P i n T S S O P ( D B T ) p a c k a g e

N o t e b o o k P C s

M e d i c a l a n d T e s t E q u i p m e n t

P o r t a b l e I n s t r u m e n t a t i o n A V A I L A B L E O P T I O N S

P A C K A G E ( 1 )

T A3 8 - P I N T S S O P ( D B T ) T u b e 3 8 - P I N T S S O P ( D B T ) T a p e a n d R e e l

4 0 C t o 8 5 C b q 2 0 z 4 5 D B T ( 2 ) b q 2 0 z 4 5 D B T R ( 3 )

( 1 ) F o r t h e m o s t c u r r e n t p a c k a g e a n d o r d e r i n g i n f o r m a t i o n , s e e t h e P a c k a g e O p t i o n A d d e n d u m a t t h e e n d o f t h i s d o c u m e n t , o r s e e t h e T I w e b s i t e a t w w w . t i . c o m .

( 2 ) A s i n g l e t u b e q u a n t i t y i s 5 0 u n i t s . ( 3 ) A s i n g l e r e e l q u a n t i t y i s 2 0 0 0 u n i t s

1

P l e a s e b e a w a r e t h a t a n i m p o r t a n t n o t i c e c o n c e r n i n g a v a i l a b i l i t y , s t a n d a r d w a r r a n t y , a n d u s e i n c r i t i c a l a p p l i c a t i o n s o f T e x a s I n s t r u m e n t s s e m i c o n d u c t o r p r o d u c t s a n d d i s c l a i m e r s t h e r e t o a p p e a r s a t t h e e n d o f t h i s d a t a s h e e t .

2I m p e d a n c e T r a c k i s a t r a d e m a r k o f T e x a s I n s t r u m e n t s .

P R O D U C T I O N D A T A i n f o r m a t i o n i s c u r r e n t a s o f p u b l i c a t i o n d a t e . C o p y r i g h t 2 0 0 9 , T e x a s I n s t r u m e n t s I n c o r p o r a t e d P r o d u c t s c o n f o r m t o s p e c i f i c a t i o n s p e r t h e t e r m s o f t h e T e x a s I n s t r u m e n t s s t a n d a r d w a r r a n t y . P r o d u c t i o n p r o c e s s i n g d o e s n o t

n e c e s s a r i l y i n c l u d e t e s t i n g o f a l l p a r a m e t e r s .
http://www.ti.com/http://www.ti.com/http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/bq20z45.html

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S Y S T E M P A R T I T I O N I N G D I A G R A M

Coloumb

Counter

HW OverCurrent&

Short CircuitProtection

Cell Voltage

Multiplexer

N-Channel FET

Drive

Pre Charge FET& GPOD Drive

Power Mode

Control

SMBD

GSRN

GSRP

ASRN

ASRP

GPOD

ZVCHG

CHG

DSG

VC5

VC4

VC3

VC2

VC1

SMBC

Cell Balancing

Temperature

Measurement

Data Flash

Memory

SMB 1.1

ImpedanceTrack

Gas Gauging

SHA-1

Authentication

Over&Under

VoltageProtection

Voltage

Measurement

Over Current

Protection

Oscillator

Charging

Algorithm

Fuse BlowDetection and

Logic

OverTemperature

Protection

SAFE

PFIN

TS2

TS1

TOUT

PMS

Watchdog

Regulators

RESET

ALERT

REG33

REG25

VCELL+

BA

T

PA

CK

VCC

VSS

MSRT

RBI

System Control AFE HW Control

Pack -

RSNS

5 m - 20 m typ.

Pack +

SMBC

SMBD

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GNDVC4

VC3

VC2

VC1 VDD

OUT

CD

bq294xx

1DSG

2PACK

3

11

VCC

ALERT

4

12

ZVCHG

PRES

5

13

6

14

PMS

TS2

7

15

VSS

PFIN

8

16

REG33

SAFE

9

17

TOUT

SMBD

10

18

19

VCELL+

SMBC

NC

CHG38

BAT37

VC1

VSS

36

28

VC2

RBI

35

27

VC3

REG25

34

26

VC4

VSS

33

25

VC5

MRST

32

24

ASRP

GSRN

31

23

ASRN

GSRP

30

22

RESET

VSS

VSS

29

21

20

GPOD

TS1

b q 2 0 z 4 5

S L U S 8 0 0 M A R C H 2 0 0 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . w w w . t i . c o m

T h e s e d e v i c e s h a v e l i m i t e d b u i l t - i n E S D p r o t e c t i o n . T h e l e a d s s h o u l d b e s h o r t e d t o g e t h e r o r t h e d e v i c e p l a c e d i n c o n d u c t i v e f o a m d u r i n g s t o r a g e o r h a n d l i n g t o p r e v e n t e l e c t r o s t a t i c d a m a g e t o t h e M O S g a t e s .

b q 2 0 z 4 5 D B T P A C K A G E

( T O P V I E W )

2 S u b m i t D o c u m e n t a t i o n F e e d b a c k C o p y r i g h t 2 0 0 9 , T e x a s I n s t r u m e n t s I n c o r p o r a t e d

P r o d u c t F o l d e r L i n k ( s ) : b q 2 0 z 4 5
http://www.go-dsp.com/forms/techdoc/doc_feedback.htm?litnum=SLUS800&partnum=bq20z45http://www.go-dsp.com/forms/techdoc/doc_feedback.htm?litnum=SLUS800&partnum=bq20z45http://www.go-dsp.com/forms/techdoc/doc_feedback.htm?litnum=SLUS800&partnum=bq20z45http://www.go-dsp.com/forms/techdoc/doc_feedback.htm?litnum=SLUS800&partnum=bq20z45http://www.go-dsp.com/forms/techdoc/doc_feedback.htm?litnum=SLUS800&partnum=bq20z45http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/bq20z45.htmlhttp://www.go-dsp.com/forms/techdoc/doc_feedback.htm?litnum=SLUS800&partnum=bq20z45http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/bq20z45.html

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P I N F U N C T I O N S

P I NI / O ( 1 ) D E S C R I P T I O N

N O . N A M E

1 D S G O H i g h s i d e N - c h a n d i s c h a r g e F E T g a t e d r i v e

B a t t e r y p a c k i n p u t v o l t a g e s e n s e i n p u t . I t a l s o s e r v e s a s d e v i c e w a k e u p w h e n d e v i c e i s i n s h u t d o w n 2 P A C K I A , P

m o d e .

P o s i t i v e d e v i c e s u p p l y i n p u t . C o n n e c t t o t h e c e n t e r c o n n e c t i o n o f t h e C H G F E T a n d D S G F E T t o 3 V C C P

e n s u r e d e v i c e s u p p l y e i t h e r f r o m b a t t e r y s t a c k o r b a t t e r y p a c k i n p u t

4 Z V C H G O P - c h a n p r e - c h a r g e F E T g a t e d r i v e

H i g h v o l t a g e g e n e r a l p u r p o s e o p e n d r a i n o u t p u t . C a n b e c o n f i g u r e d t o b e u s e d i n p r e - c h a r g e 5 G P O D O D

c o n d i t i o n

P r e - c h a r g e m o d e s e t t i n g i n p u t . C o n n e c t t o P A C K t o e n a b l e 0 v p r e - c h a r g e u s i n g c h a r g e F E T 6 P M S I c o n n e c t e d a t C H G p i n . C o n n e c t t o V S S t o d i s a b l e 0 V p r e - c h a r g e u s i n g c h a r g e F E T c o n n e c t e d a t

C H G p i n .

7 V S S P N e g a t i v e d e v i c e p o w e r s u p p l y i n p u t . C o n n e c t a l l V S S p i n s t o g e t h e r f o r o p e r a t i o n o f d e v i c e

8 R E G 3 3 P 3 . 3 V r e g u l a t o r o u t p u t . C o n n e c t a t l e a s t a 2 . 2 F c a p a c i t o r t o R E G 3 3 a n d V S S

9 T O U T P T h e r m i s t o r b i a s s u p p l y o u t p u t

1 0 V C E L L + - I n t e r n a l c e l l v o l t a g e m u l t i p l e x e r a n d a m p l i f i e r o u t p u t . C o n n e c t a 0 . 1 F c a p a c i t o r t o V C E L L + a n d V S S

A l e r t o u t p u t . I n c a s e o f s h o r t c i r c u i t c o n d i t i o n , o v e r l o a d c o n d i t i o n a n d w a t c h d o g t i m e o u t t h i s p i n w i l l1 1 A L E R T I / O D b e t r i g g e r e d .

1 2 P R E S I / O D S y s t e m / H o s t p r e s e n t i n p u t . P u l l u p t o T O U T

1 3 T S 1 I A T e m p e r a t u r e s e n s o r 1 i n p u t

1 4 T S 2 I A T e m p e r a t u r e s e n s o r 2 i n p u t

1 5 P F I N I / O D F u s e b l o w d e t e c t i o n i n p u t

1 6 S A F E I / O D b l o w f u s e s i g n a l o u t p u t

1 7 S M B D I / O D S M B u s d a t a l i n e

1 8 S M B C I / O D S M B u s c l o c k l i n e

1 9 N C - N o t c o n n e c t e d

2 0 , 2 1 , 2 5 , V S S P N e g a t i v e d e v i c e p o w e r s u p p l y i n p u t . C o n n e c t a l l V S S p i n s t o g e t h e r f o r o p e r a t i o n o f d e v i c e

2 8

2 2 G S R P I A C o u l o m b c o u n t e r d i f f e r e n t i a l i n p u t . C o n n e c t t o o n e s i d e o f t h e s e n s e r e s i s t o r

2 3 G S R N I A C o u l o m b c o u n t e r d i f f e r e n t i a l i n p u t . C o n n e c t t o o n e s i d e o f t h e s e n s e r e s i s t o r

2 4 M R S T I R e s e t i n p u t f o r i n t e r n a l C P U c o r e . c o n n e c t t o R E S E T f o r c o r r e c t o p e r a t i o n o f d e v i c e

2 6 R E G 2 5 P 2 . 5 V r e g u l a t o r o u t p u t . C o n n e c t a t l e a s t a 1 F c a p a c i t o r t o R E G 2 5 a n d V S S

R A M b a c k u p i n p u t . C o n n e c t a c a p a c i t o r t o t h i s p i n a n d V S S t o p r o t e c t l o s s o f R A M d a t a i n c a s e o f 2 7 R B I P

s h o r t c i r c u i t c o n d i t i o n

2 9 R E S E T O R e s e t o u t p u t . C o n n e c t t o M S R T .

3 0 A S R N I A S h o r t c i r c u i t a n d o v e r l o a d d e t e c t i o n d i f f e r e n t i a l i n p u t . C o n n e c t t o s e n s e r e s i s t o r

3 1 A S R P I A S h o r t c i r c u i t a n d o v e r l o a d d e t e c t i o n d i f f e r e n t i a l i n p u t . C o n n e c t t o s e n s e r e s i s t o r

C e l l v o l t a g e s e n s e i n p u t a n d c e l l b a l a n c i n g i n p u t f o r t h e n e g a t i v e v o l t a g e o f t h e b o t t o m c e l l i n c e l l 3 2 V C 5 I A , P

s t a c k .

C e l l v o l t a g e s e n s e i n p u t a n d c e l l b a l a n c i n g i n p u t f o r t h e p o s i t i v e v o l t a g e o f t h e b o t t o m c e l l a n d t h e 3 3 V C 4 I A , P

n e g a t i v e v o l t a g e o f t h e s e c o n d l o w e s t c e l l i n c e l l s t a c k .

C e l l v o l t a g e s e n s e i n p u t a n d c e l l b a l a n c i n g i n p u t f o r t h e p o s i t i v e v o l t a g e o f t h e s e c o n d l o w e s t c e l l i n 3 4 V C 3 I A , P c e l l s t a c k a n d t h e n e g a t i v e v o l t a g e o f t h e s e c o n d h i g h e s t c e l l i n 4 c e l l a p p l i c a t i o n s .

C e l l v o l t a g e s e n s e i n p u t a n d c e l l b a l a n c i n g i n p u t f o r t h e p o s i t i v e v o l t a g e o f t h e s e c o n d h i g h e s t c e l l 3 5 V C 2 I A , P a n d t h e n e g a t i v e v o l t a g e o f t h e h i g h e s t c e l l i n 4 c e l l a p p l i c a t i o n s . C o n n e c t t o V C 3 i n 2 c e l l s t a c k

a p p l i c a t i o n s

C e l l v o l t a g e s e n s e i n p u t a n d c e l l b a l a n c i n g i n p u t f o r t h e p o s i t i v e v o l t a g e o f t h e h i g h e s t c e l l i n c e l l 3 6 V C 1 I A , P

s t a c k i n 4 c e l l a p p l i c a t i o n s . C o n n e c t t o V C 2 i n 3 o r 2 c e l l s t a c k a p p l i c a t i o n s

3 7 B A T I , P B a t t e r y s t a c k v o l t a g e s e n s e i n p u t

3 8 C H G O H i g h s i d e N - c h a n c h a r g e F E T g a t e d r i v e

( 1 ) I = I n p u t , I A = A n a l o g i n p u t , I / O = I n p u t / o u t p u t , I / O D = I n p u t / O p e n - d r a i n o u t p u t , O = O u t p u t , O A = A n a l o g o u t p u t , P = P o w e r

C o p y r i g h t 2 0 0 9 , T e x a s I n s t r u m e n t s I n c o r p o r a t e d S u b m i t D o c u m e n t a t i o n F e e d b a c k 3

http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/bq20z45.htmlhttp://www.go-dsp.com/forms/techdoc/doc_feedback.htm?litnum=SLUS800&partnum=bq20z45http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/bq20z45.html

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A B S O L U T E M A X I M U M R A T I N G S

R E C O M M E N D E D O P E R A T I N G C O N D I T I O N S

b q 2 0 z 4 5


o v e r o p e r a t i n g f r e e - a i r t e m p e r a t u r e ( u n l e s s o t h e r w i s e n o t e d ) ( 1 )

P I N U N I T

B A T , V C C 0 . 3 V t o 3 4 V

P A C K , P M S 0 . 3 V t o 3 4 V

V S S S u p p l y v o l t a g e r a n g e V C ( n ) - V C ( n + 1 ) ; n = 1 , 2 , 3 , 4 0 . 3 V t o 8 . 5 V V C 1 , V C 2 , V C 3 , V C 4 0 . 3 V t o 3 4 V

V C 5 0 . 3 V t o 1 V

P F I N , S M B D , S M B C 0 . 3 V t o 6 V

T S 1 , T S 2 , S A F E , V C E L L + , P R E S ; A L E R T 0 . 3 V t o V ( R E G 2 5 ) + 0 . 3 V V I N I n p u t v o l t a g e r a n g e

M R S T , G S R N , G S R P , R B I 0 . 3 V t o V ( R E G 2 5 ) + 0 . 3 V

A S R N , A S R P 1 V t o 1 V

D S G , C H G , G P O D 0 . 3 V t o 3 4 V

Z V C H G 0 . 3 V t o V ( B A T )

V O U T O u t p u t v o l t a g e r a n g e T O U T , A L E R T , R E G 3 3 0 . 3 V t o 6 V

R E S E T 0 . 3 V t o 7 V

R E G 2 5 0 . 3 V t o 2 . 7 5 V

IS S M a x i m u m c o m b i n e d s i n k c u r r e n t f o r i n p u t p i n s P R E S , P F I N , S M B D , S M B C 5 0 m A

T A O p e r a t i n g f r e e - a i r t e m p e r a t u r e r a n g e 4 0 C t o 8 5 C

T F F u n c t i o n a l t e m p e r a t u r e 4 0 C t o 1 0 0 C

T s t g S t o r a g e t e m p e r a t u r e r a n g e 6 5 C t o 1 5 0 C

( 1 ) S t r e s s e s b e y o n d t h o s e l i s t e d u n d e r a b s o l u t e m a x i m u m r a t i n g s m a y c a u s e p e r m a n e n t d a m a g e t o t h e d e v i c e . T h e s e a r e s t r e s s r a t i n g s o n l y , a n d f u n c t i o n a l o p e r a t i o n o f t h e d e v i c e a t t h e s e o r a n y o t h e r c o n d i t i o n s b e y o n d t h o s e i n d i c a t e d u n d e r r e c o m m e n d e d o p e r a t i n g c o n d i t i o n s i s n o t i m p l i e d . E x p o s u r e t o a b s o l u t e - m a x i m u m - r a t e d c o n d i t i o n s f o r e x t e n d e d p e r i o d s m a y a f f e c t d e v i c e r e l i a b i l i t y .

o v e r o p e r a t i n g f r e e - a i r t e m p e r a t u r e r a n g e ( u n l e s s o t h e r w i s e n o t e d )

P I N M I N N O M M A X U N I T

V S S S u p p l y v o l t a g e V C C , B A T 4 . 5 2 5 V

V ( S T A R T U P ) M i n i m u m s t a r t u p v o l t a g e V C C , B A T , P A C K 5 . 5 V

V C ( n ) - V C ( n + 1 ) ; n = 1 , 2 , 3 , 4 0 5 V

V C 1 , V C 2 , V C 3 , V C 4 0 V S U P V

V I N I n p u t V o l t a g e R a n g e V C 5 0 0 . 5 V

A S R N , A S R P 0 . 5 0 . 5 V

P A C K , P M S 0 2 5 V

V ( G P O D ) O u t p u t V o l t a g e R a n g e G P O D 0 2 5 V

A ( G P O D ) D r a i n C u r r e n t ( 1 ) G P O D 1 m A

C ( R E G 2 5 ) 2 . 5 V L D O C a p a c i t o r R E G 2 5 1 F

C ( R E G 3 3 ) 3 . 3 V L D O C a p a c i t o r R E G 3 3 2 . 2 F

C ( V C E L L + ) C e l l V o l t a g e O u t p u t C a p a c i t o r V C E L L + 0 . 1 F

C ( P A C K ) P A C K i n p u t b l o c k r e s i s t o r ( 2 )

P A C K 1 k

( 1 ) U s e a n e x t e r n a l r e s i s t o r t o l i m i t t h e c u r r e n t t o G P O D t o 1 m A i n h i g h v o l t a g e a p p l i c a t i o n . ( 2 ) U s e a n e x t e r n a l r e s i s t o r t o l i m i t t h e i n r u s h c u r r e n t P A C K p i n r e q u i r e d .



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E L E C T R I C A L C H A R A C T E R I S T I C S

b q 2 0 z 4 5


o v e r o p e r a t i n g f r e e - a i r t e m p e r a t u r e r a n g e ( u n l e s s o t h e r w i s e n o t e d ) , T A = 4 0 C t o 8 5 C , V ( R E G 2 5 ) = 2 . 4 1 V t o 2 . 5 9 V ,

V ( B A T ) = 1 4 V , C ( R E G 2 5 ) = 1 F , C ( R E G 3 3 ) = 2 . 2 F ; t y p i c a l v a l u e s a t T A = 2 5 C ( u n l e s s o t h e r w i s e n o t e d )

P A R A M E T E R T E S T C O N D I T I O N S M I N T Y P M A X U N I T

S U P P L Y C U R R E N T

I ( N O R M A L ) F i r m w a r e r u n n i n g 5 5 0 A

I ( S L E E P ) S l e e p M o d e C H G F E T o n ; D S G F E T o n 1 2 4 A

C H G F E T o f f ; D S G F E T o n 9 0 A

C H G F E T o f f ; D S G F E T o f f 5 2 A

I ( S H U T D O W N ) S h u t d o w n M o d e 0 . 1 1 A

S H U T D O W N W A K E ; T A = 2 5 C ( u n l e s s o t h e r w i s e n o t e d )

I ( P A C K ) S h u t d o w n e x i t a t V S T A R T U P t h r e s h o l d 1 A

S R x W A K E F R O M S L E E P ; T A = 2 5 C ( u n l e s s o t h e r w i s e n o t e d )

P o s i t i v e o r n e g a t i v e w a k e t h r e s h o l d V ( W A K E ) w i t h 1 . 0 0 m V , 2 . 2 5 m V , 4 . 5 m V a n d 9 1 . 2 5 1 0 m V

m V p r o g r a m m a b l e o p t i o n s

V ( W A K E ) = 1 m V ; - 0 . 7 0 . 7 I ( W A K E ) = 0 , R S N S 1 = 0 , R S N S 0 = 1 ;

V ( W A K E ) = 2 . 2 5 m V ; I ( W A K E ) = 1 , R S N S 1 = 0 , R S N S 0 = 1 ; - 0 . 8 0 . 8 I ( W A K E ) = 0 , R S N S 1 = 1 , R S N S 0 = 0 ;

V ( W A K E _ A C R ) A c c u r a c y o f V ( W A K E ) m VV ( W A K E ) = 4 . 5 m V ; I ( W A K E ) = 1 , R S N S 1 = 1 , R S N S 0 = 1 ; - 1 . 0 1 . 0 I ( W A K E ) = 0 , R S N S 1 = 1 , R S N S 0 = 0 ;

V ( W A K E ) = 9 m V ; - 1 . 4 1 . 4 I ( W A K E ) = 1 , R S N S 1 = 1 , R S N S 0 = 1 ;

V ( W A K E _ T C O ) T e m p e r a t u r e d r i f t o f V ( W A K E ) a c c u r a c y 0 . 5 % / C

T i m e f r o m a p p l i c a t i o n o f c u r r e n t a n d t ( W A K E ) 1 1 0 m s w a k e o f b q 8 0 4 0

P O W E R - O N R E S E T

V I T N e g a t i v e - g o i n g v o l t a g e i n p u t V o l t a g e a t R E G 2 5 p i n 1 . 7 0 1 . 8 0 1 . 9 0 V

V h y s H y s t e r e s i s V I T + V I T - 5 0 1 5 0 2 5 0 m V

a c t i v e l o w t i m e a f t e r p o w e r u p o r tR S T R E S E T a c t i v e l o w t i m e 1 0 0 2 5 0 5 6 0 s w a t c h d o g r e s e t

W A T C H D O G T I M E R

t W D T I N T W a t c h d o g s t a r t u p d e t e c t t i m e 2 5 0 5 0 0 1 0 0 0 m s

t W D W T W a t c h d o g d e t e c t t i m e 5 0 1 0 0 1 5 0 s

2 . 5 V L D O ; I ( R E G 3 3 O U T ) = 0 m A ; T A = 2 5 C ( u n l e s s o t h e r w i s e n o t e d )

4 . 5 < V C C o r B A T < 2 5 V ; V ( R E G 2 5 ) R e g u l a t o r o u t p u t v o l t a g e I ( R E G 2 5 O U T ) 1 6 m A ; 2 . 4 1 2 . 5 2 . 5 9 V

T A = 4 0 C t o 1 0 0 C

R e g u l a t o r o u t p u t c h a n g e w i t h I ( R E G 2 5 O U T ) = 2 m A ; V ( R E G 2 5 T E M P ) 0 . 2 % t e m p e r a t u r e T A = 4 0 C t o 1 0 0 C

5 . 4 < V C C o r B A T < 2 5 V ; V ( R E G 2 5 L I N E ) L i n e r e g u l a t i o n 3 1 0 m V I ( R E G 2 5 O U T ) = 2 m A

0 . 2 m A I ( R E G 2 5 O U T ) 2 m A 7 2 5 V ( R E G 2 5 L O A D ) L o a d R e g u l a t i o n m V

0 . 2 m A I ( R E G 2 5 O U T ) 1 6 m A 2 5 5 0

d r a w i n g c u r r e n t u n t i l I ( R E G 2 5 M A X ) C u r r e n t L i m i t 5 4 0 7 5 m A

R E G 2 5 = 2 V t o 0 V 3 . 3 V L D O ; I ( R E G 2 5 O U T ) = 0 m A ; T A = 2 5 C ( u n l e s s o t h e r w i s e n o t e d )

4 . 5 < V C C o r B A T < 2 5 V ; V ( R E G 3 3 ) R e g u l a t o r o u t p u t v o l t a g e I ( R E G 3 3 O U T ) 2 5 m A ; 3 3 . 3 3 . 6 V

T A = 4 0 C t o 1 0 0 C

R e g u l a t o r o u t p u t c h a n g e w i t h I ( R E G 3 3 O U T ) = 2 m A ; V ( R E G 3 3 T E M P ) 0 . 2 % t e m p e r a t u r e T A = 4 0 C t o 1 0 0 C

5 . 4 < V C C o r B A T < 2 5 V ; V ( R E G 3 3 L I N E ) L i n e r e g u l a t i o n 3 1 0 m V I ( R E G 3 3 O U T ) = 2 m A

0 . 2 m A I ( R E G 3 3 O U T ) 2 m A 7 1 7 V ( R E G 3 3 L O A D ) L o a d R e g u l a t i o n m V

0 . 2 m A I ( R E G 3 3 O U T ) 2 5 m A 4 0 1 0 0



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E L E C T R I C A L C H A R A C T E R I S T I C S ( c o n t i n u e d )




d r a w i n g c u r r e n t u n t i l R E G 3 3 = 3 V 2 5 1 0 0 1 4 5 I ( R E G 3 3 M A X ) C u r r e n t L i m i t m A

s h o r t R E G 3 3 t o V S S , R E G 3 3 = 0 V 1 2 6 5

T H E R M I S T O R D R I V E

V ( T O U T ) O u t p u t v o l t a g e I ( T O U T ) = 0 m A ; T A = 2 5 C V ( R E G 2 5 ) V

I ( T O U T ) = 1 m A ; R D S ( o n ) = ( V ( R E G 2 5 ) -R D S ( o n ) T O U T p a s s e l e m e n t r e s i s t a n c e 5 0 1 0 0 V ( T O U T ) ) / 1 m A ; T A = 4 0 C t o 1 0 0 C

V C E L L + H I G H V O L T A G E T R A N S L A T I O N

V C ( n ) - V C ( n + 1 ) = 0 V ; 0 . 9 5 0 0 . 9 7 5 1

T A = 4 0 C t o 1 0 0 C V ( V C E L L + O U T )

V C ( n ) - V C ( n + 1 ) = 4 . 5 V ; 0 . 2 7 5 0 . 3 0 . 3 7 5

T A = 4 0 C t o 1 0 0 C

i n t e r n a l A F E r e f e r e n c e v o l t a g e ; V ( V C E L L + R E F ) T r a n s l a t i o n o u t p u t 0 . 9 6 5 0 . 9 7 5 0 . 9 8 5 V T A = 4 0 C t o 1 0 0 C

V o l t a g e a t P A C K p i n ; 0 . 9 8 1 . 0 2 V ( V C E L L + P A C K ) V ( P A C K ) / 1 8T A = 4 0 C t o 1 0 0 C V ( P A C K ) / 1 8 V ( P A C K ) / 1 8

V o l t a g e a t B A T p i n ; 0 . 9 8 V ( V C E L L + B A T ) V ( B A T ) / 1 8 1 . 0 2 V ( B A T ) / 1 8

T A = 4 0 C t o 1 0 0 C V ( B A T ) / 1 8C M M R C o m m o n m o d e r e j e c t i o n r a t i o V C E L L + 4 0 d B

K = { V C E L L + o u t p u t ( V C 5 = 0 V ; V C 4 = 4 . 5 V ) - V C E L L + o u t p u t ( V C 5 = 0 V ; 0 . 1 4 7 0 . 1 5 0 0 . 1 5 3 V C 4 = 0 V ) } / 4 . 5

K C e l l s c a l e f a c t o r K = { V C E L L + o u t p u t ( V C 2 = 1 3 . 5 V ; V C 1 = 1 8 V ) - V C E L L + o u t p u t 0 . 1 4 7 0 . 1 5 0 0 . 1 5 3 ( V C 5 = 1 3 . 5 V ; V C 1 = 1 3 . 5 V ) } / 4 . 5

V C ( n ) - V C ( n + 1 ) = 0 V ; V C E L L + = 0 V ; I ( V C E L L + O U T ) D r i v e C u r r e n t t o V C E L L + c a p a c i t o r 1 2 1 8 AT A = 4 0 C t o 1 0 0 C

C E L L o u t p u t ( V C 2 = V C 1 = 1 8 V ) - V ( V C E L L + O ) C E L L o f f s e t e r r o r - 1 8 - 1 1 8 m V C E L L o u t p u t ( V C 2 = V C 1 = 0 V )

I V C n L V C ( n ) p i n l e a k a g e c u r r e n t V C 1 , V C 2 , V C 3 , V C 4 , V C 5 = 3 V - 1 0 . 0 1 1 A

C E L L B A L A N C I N G

R D S ( o n ) f o r i n t e r n a l F E T s w i t c h a t R ( B A L )

i n t e r n a l c e l l b a l a n c i n g F E T r e s i s t a n c e 2 0 0 4 0 0 6 0 0 V D S = 2 V ; T A = 2 5 C

H A R D W A R E S H O R T C I R C U I T A N D O V E R L O A D P R O T E C T I O N ; T A = 2 5 C ( u n l e s s o t h e r w i s e n o t e d )

V O L = 2 5 m V ( m i n ) 1 5 2 5 3 5 O L d e t e c t i o n t h r e s h o l d v o l t a g e

V ( O L ) V O L = 1 0 0 m V ; R S N S = 0 , 1 9 0 1 0 0 1 1 0 m V a c c u r a c y V O L = 2 0 5 m V ( m a x ) 1 8 5 2 0 5 2 2 5

V ( S C C ) = 5 0 m V ( m i n ) 3 0 5 0 7 0 S C C d e t e c t i o n t h r e s h o l d v o l t a g e

V ( S C C ) V ( S C C ) = 2 0 0 m V ; R S N S = 0 , 1 1 8 0 2 0 0 2 2 0 m V a c c u r a c y V ( S C C ) = 4 7 5 m V ( m a x ) 4 2 8 4 7 5 5 2 3

V ( S C D ) = 5 0 m V ( m i n ) 3 0 5 0 7 0 S C D d e t e c t i o n t h r e s h o l d v o l t a g e

V ( S C D ) V ( S C D ) = 2 0 0 m V ; R S N S = 0 , 1 1 8 0 2 0 0 2 2 0 m V a c c u r a c y V ( S C D ) = 4 7 5 m V ( m a x ) 4 2 8 4 7 5 5 2 3

td a D e l a y t i m e a c c u r a c y 1 5 . 2 5 s

tp d P r o t e c t i o n c i r c u i t p r o p a g a t i o n d e l a y 5 0 s

F E T D R I V E C I R C U I T ; T A = 2 5 C ( u n l e s s o t h e r w i s e n o t e d )

V ( D S G O N ) = V ( D S G ) - V ( P A C K ) ;V ( D S G O N ) D S G p i n o u t p u t o n v o l t a g e V ( G S ) = 1 0 M ; D S G a n d C H G o n ; 8 1 2 1 6 V

T A = 4 0 C t o 1 0 0 C

V ( C H G O N ) = V ( C H G ) - V ( B A T ) ;V ( C H G O N ) C H G p i n o u t p u t o n v o l t a g e V ( G S ) = 1 0 M ; D S G a n d C H G o n ; 8 1 2 1 6 V

T A = 4 0 C t o 1 0 0 C

V ( D S G O F F ) D S G p i n o u t p u t o f f v o l t a g e V ( D S G O F F ) = V ( D S G ) - V ( P A C K ) 0 . 2 V

V ( C H G O F F ) C H G p i n o u t p u t o f f v o l t a g e V ( C H G O F F ) = V ( C H G ) - V ( B A T ) 0 . 2 V



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C L = 4 7 0 0 p F ; 4 0 0 1 0 0 0 V ( P A C K ) D S G V ( P A C K ) + 4 V

tr R i s e t i m e sC L = 4 7 0 0 p F ; 4 0 0 1 0 0 0 V ( B A T ) C H G V ( B A T ) + 4 V

C L = 4 7 0 0 p F ; V ( P A C K ) + V ( D S G O N ) D S G V ( P A C K ) + 4 0 2 0 0 1 Vtf F a l l t i m e s

C L = 4 7 0 0 p F ; 4 0 2 0 0 V ( B A T ) + V ( C H G O N ) C H G V ( B A T ) + 1 V

V ( Z V C H G ) Z V C H G c l a m p v o l t a g e B A T = 4 . 5 V 3 . 3 3 . 5 3 . 7 V

L O G I C ; T A = 4 0 C t o 1 0 0 C ( u n l e s s o t h e r w i s e n o t e d )

A L E R T 6 0 1 0 0 2 0 0R ( P U L L U P ) I n t e r n a l p u l l u p r e s i s t a n c e k

R E S E T 1 3 6

A L E R T 0 . 2

R E S E T ; V ( B A T ) = 7 V ; V ( R E G 2 5 ) = 1 . 5 V ; V O L L o g i c l o w o u t p u t v o l t a g e l e v e l 0 . 4 V I ( R E S E T ) = 2 0 0 A

G P O D ; I ( G P O D ) = 5 0 A 0 . 6 L O G I C S M B C , S M B D , P F I N , P R E S , S A F E , A L E R T

V I H H i g h - l e v e l i n p u t v o l t a g e 2 . 0 V

V I L L o w - l e v e l i n p u t v o l t a g e 0 . 8 V

V O H O u t p u t v o l t a g e h i g h ( 1 ) IL = 0 . 5 m A V R E G 2 5 0 . 5 V

V O L L o w - l e v e l o u t p u t v o l t a g e P R E S , P F I N , A L E R T , I L = 7 m A ; 0 . 4 V

C I I n p u t c a p a c i t a n c e 5 p F

I ( S A F E ) S A F E s o u r c e c u r r e n t s S A F E a c t i v e , S A F E = V ( R E G 2 5 ) 0 . 6 V 3 m A

S A F E l e a k a g e c u r r e n t S A F E i n a c t i v e 0 . 2 0 . 2 A Ilk g

I n p u t l e a k a g e c u r r e n t 1 A

A D C ( 2 )

I n p u t v o l t a g e r a n g e T S 1 , T S 2 , u s i n g I n t e r n a l V r e f 0 . 2 1 V

C o n v e r s i o n t i m e 3 1 . 5 m s

R e s o l u t i o n ( n o m i s s i n g c o d e s ) 1 6 b i t s

E f f e c t i v e r e s o l u t i o n 1 4 1 5 b i t s

% F S R (I n t e g r a l n o n l i n e a r i t y 0 . 0 3 3 )

O f f s e t e r r o r ( 4 ) 1 4 0 2 5 0 V

O f f s e t e r r o r d r i f t ( 4 ) T A = 2 5 C t o 8 5 C 2 . 5 1 8 V / C

F u l l - s c a l e e r r o r ( 5 ) 0 . 1 % 0 . 7 %

P P M / F u l l - s c a l e e r r o r d r i f t 5 0

C

E f f e c t i v e i n p u t r e s i s t a n c e ( 6 ) 8 M

C O U L O M B C O U N T E R

I n p u t v o l t a g e r a n g e 0 . 2 0 0 . 2 0 V

C o n v e r s i o n t i m e S i n g l e c o n v e r s i o n 2 5 0 m s

E f f e c t i v e r e s o l u t i o n S i n g l e c o n v e r s i o n 1 5 b i t s

0 . 1 V t o 0 . 2 0 V 0 . 0 0 7 0 . 0 3 4I n t e g r a l n o n l i n e a r i t y % F S R

0 . 2 0 V t o 0 . 1 V 0 . 0 0 7

( 1 ) R C [ 0 : 7 ] b u s ( 2 ) U n l e s s o t h e r w i s e s p e c i f i e d , t h e s p e c i f i c a t i o n l i m i t s a r e v a l i d a t a l l m e a s u r e m e n t s p e e d m o d e s ( 3 ) F u l l - s c a l e r e f e r e n c e ( 4 ) P o s t - c a l i b r a t i o n p e r f o r m a n c e a n d n o I / O c h a n g e s d u r i n g c o n v e r s i o n w i t h S R N a s t h e g r o u n d r e f e r e n c e ( 5 ) U n c a l i b r a t e d p e r f o r m a n c e . T h i s g a i n e r r o r c a n b e e l i m i n a t e d w i t h e x t e r n a l c a l i b r a t i o n . ( 6 ) T h e A / D i n p u t i s a s w i t c h e d - c a p a c i t o r i n p u t . S i n c e t h e i n p u t i s s w i t c h e d , t h e e f f e c t i v e i n p u t r e s i s t a n c e i s a m e a s u r e o f t h e a v e r a g e

r e s i s t a n c e .



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8/17

b q 2 0 z 4 5






O f f s e t e r r o r ( 7 ) T A = 2 5 C t o 8 5 C 1 0 V

O f f s e t e r r o r d r i f t 0 . 4 0 . 7 V / C

F u l l - s c a l e e r r o r ( 8 ) ( 9 ) 0 . 3 5 %

P P M / F u l l - s c a l e e r r o r d r i f t 1 5 0

C

E f f e c t i v e i n p u t r e s i s t a n c e ( 1 0 ) T A = 2 5 C t o 8 5 C 2 . 5 M

I N T E R N A L T E M P E R A T U R E S E N S O R

V ( T E M P ) T e m p e r a t u r e s e n s o r v o l t a g e ( 1 1 ) - 2 . 0 m V / C

V O L T A G E R E F E R E N C E

O u t p u t v o l t a g e 1 . 2 1 5 1 . 2 2 5 1 . 2 3 0 V

P P M / O u t p u t v o l t a g e d r i f t 6 5

C

H I G H F R E Q U E N C Y O S C I L L A T O R

f ( O S C ) O p e r a t i n g f r e q u e n c y 4 . 1 9 4 M H z

3 % 0 . 2 5 % 3 %

f ( E I O ) F r e q u e n c y e r r o r

( 1 2 ) ( 1 3 )

T A = 2 0 C t o 7 0 C 2 % 0 . 2 5 % 2 %

t ( S X O ) S t a r t - u p t i m e ( 1 4 ) 2 . 5 5 m s

L O W F R E Q U E N C Y O S C I L L A T O R

f ( L O S C ) O p e r a t i n g f r e q u e n c y 3 2 . 7 6 8 k H z

2 . 5 % 0 . 2 5 % 2 . 5 %f ( L E I O ) F r e q u e n c y e r r o r

( 1 3 ) ( 1 5 )

T A = 2 0 C t o 7 0 C 1 . 5 % 0 . 2 5 % 1 . 5 %

t ( L S X O ) S t a r t - u p t i m e ( 1 4 ) 5 0 0 s

( 7 ) P o s t - c a l i b r a t i o n p e r f o r m a n c e ( 8 ) R e f e r e n c e v o l t a g e f o r t h e c o u l o m b c o u n t e r i s t y p i c a l l y V r e f/ 3 . 9 6 9 a t V ( R E G 2 5 ) = 2 . 5 V , T A = 2 5 C . ( 9 ) U n c a l i b r a t e d p e r f o r m a n c e . T h i s g a i n e r r o r c a n b e e l i m i n a t e d w i t h e x t e r n a l c a l i b r a t i o n . ( 1 0 ) T h e C C i n p u t i s a s w i t c h e d c a p a c i t o r i n p u t . S i n c e t h e i n p u t i s s w i t c h e d , t h e e f f e c t i v e i n p u t r e s i s t a n c e i s a m e a s u r e o f t h e a v e r a g e

r e s i s t a n c e . ( 1 1 ) 5 3 . 7 L S B / C ( 1 2 ) T h e f r e q u e n c y e r r o r i s m e a s u r e d f r o m 4 . 1 9 4 M H z . ( 1 3 ) T h e f r e q u e n c y d r i f t i s i n c l u d e d a n d m e a s u r e d f r o m t h e t r i m m e d f r e q u e n c y a t V ( R E G 2 5 ) = 2 . 5 V , T A = 2 5 C ( 1 4 ) T h e s t a r t u p t i m e i s d e f i n e d a s t h e t i m e i t t a k e s f o r t h e o s c i l l a t o r o u t p u t f r e q u e n c y t o b e 3 % ( 1 5 ) T h e f r e q u e n c y e r r o r i s m e a s u r e d f r o m 3 2 . 7 6 8 k H z .



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9/17

D A T A F L A S H C H A R A C T E R I S T I C S O V E R R E C O M M E N D E D O P E R A T I N G T E M P E R A T U R E A N D

S M B u s T I M I N G C H A R A C T E R I S T I C S

b q 2 0 z 4 5


S U P P L Y V O L T A G E

T y p i c a l V a l u e s a t T A = 2 5 C a n d V ( R E G 2 5 ) = 2 . 5 V ( u n l e s s o t h e r w i s e n o t e d )


D a t a r e t e n t i o n 1 0 Y e a r s

F l a s h p r o g r a m m i n g w r i t e - c y c l e s 2 0 k C y c l e s t ( R O W P R O G ) R o w p r o g r a m m i n g t i m e S e e

( 1 ) 2 m s

t ( M A S S E R A S E ) M a s s - e r a s e t i m e 2 0 0 m s

t ( P A G E E R A S E ) P a g e - e r a s e t i m e 2 0 m s

I ( D D P R O G ) F l a s h - w r i t e s u p p l y c u r r e n t 5 1 0 m A

I ( D D E R A S E ) F l a s h - e r a s e s u p p l y c u r r e n t 5 1 0 m A

R A M B A C K U P

V ( R B I ) > V ( R B I ) M I N , V R E G 2 5 < V I T , T A = 8 5 C 1 0 0 0 2 5 0 0 I ( R B ) R B d a t a - r e t e n t i o n i n p u t c u r r e n t n A

V ( R B I ) > V ( R B I ) M I N , V R E G 2 5 < V I T , T A = 2 5 C 9 0 2 2 0

V ( R B ) R B d a t a - r e t e n t i o n i n p u t v o l t a g e ( 1 ) 1 . 7 V

( 1 ) S p e c i f i e d b y d e s i g n . N o t p r o d u c t i o n t e s t e d .

T A = 4 0 C t o 8 5 C T y p i c a l V a l u e s a t T A = 2 5 C a n d V R E G 2 5 = 2 . 5 V ( U n l e s s O t h e r w i s e N o t e d )


f ( S M B ) S M B u s o p e r a t i n g f r e q u e n c y S l a v e m o d e , S M B C 5 0 % d u t y c y c l e 1 0 1 0 0 k H z

M a s t e r m o d e , N o c l o c k l o w s l a v e f ( M A S ) S M B u s m a s t e r c l o c k f r e q u e n c y 5 1 . 2 k H z e x t e n d

B u s f r e e t i m e b e t w e e n s t a r t a n d s t o p t ( B U F ) 4 . 7 s ( s e e F i g u r e 1 )

t ( H D : S T A ) H o l d t i m e a f t e r ( r e p e a t e d ) s t a r t ( s e e F i g u r e 1 ) 4 s

t ( S U : S T A ) R e p e a t e d s t a r t s e t u p t i m e ( s e e F i g u r e 1 ) 4 . 7 s

t ( S U : S T O ) S t o p s e t u p t i m e ( s e e F i g u r e 1 ) 4 s

R e c e i v e m o d e 0 n s t ( H D : D A T )

D a t a h o l d t i m e ( s e e F i g u r e 1 )T r a n s m i t m o d e 3 0 0

t ( S U : D A T ) D a t a s e t u p t i m e ( s e e F i g u r e 1 ) 2 5 0 n s

t ( T I M E O U T ) E r r o r s i g n a l / d e t e c t ( s e e F i g u r e 1 ) S e e ( 1 ) 2 5 3 5 s

t ( L O W ) C l o c k l o w p e r i o d ( s e e F i g u r e 1 ) 4 . 7 s

t ( H I G H ) C l o c k h i g h p e r i o d ( s e e F i g u r e 1 ) S e e ( 2 ) 4 5 0 s

t ( L O W : S E X T ) C u m u l a t i v e c l o c k l o w s l a v e e x t e n d t i m e S e e ( 3 ) 2 5 m s

C u m u l a t i v e c l o c k l o w m a s t e r e x t e n d t i m e t ( L O W : M E X T ) S e e

( 4 ) 1 0 m s ( s e e F i g u r e 1 )

tf C l o c k / d a t a f a l l t i m e S e e ( 5 ) 3 0 0 n s

tr C l o c k / d a t a r i s e t i m e S e e ( 6 ) 1 0 0 0 n s

( 1 ) T h e b q 8 0 4 0 t i m e s o u t w h e n a n y c l o c k l o w e x c e e d s t ( T I M E O U T ) .( 2 ) t ( H I G H ) , M a x , i s t h e m i n i m u m b u s i d l e t i m e . S M B C = S M B D = 1 f o r t > 5 0 m s c a u s e s r e s e t o f a n y t r a n s a c t i o n i n v o l v i n g b q 8 0 4 0 t h a t i s i n

p r o g r e s s . T h i s s p e c i f i c a t i o n i s v a l i d w h e n t h e N C _ S M B c o n t r o l b i t r e m a i n s i n t h e d e f a u l t c l e a r e d s t a t e ( C L K [ 0 ] = 0 ) . ( 3 ) t ( L O W : S E X T ) i s t h e c u m u l a t i v e t i m e a s l a v e d e v i c e i s a l l o w e d t o e x t e n d t h e c l o c k c y c l e s i n o n e m e s s a g e f r o m i n i t i a l s t a r t t o t h e s t o p . ( 4 ) t ( L O W : M E X T ) i s t h e c u m u l a t i v e t i m e a m a s t e r d e v i c e i s a l l o w e d t o e x t e n d t h e c l o c k c y c l e s i n o n e m e s s a g e f r o m i n i t i a l s t a r t t o t h e s t o p . ( 5 ) R i s e t i m e t r = V I L M A X 0 . 1 5 ) t o ( V I H M I N + 0 . 1 5 ) ( 6 ) F a l l t i m e t f = 0 . 9 V D D t o ( V I L M A X 0 . 1 5 )



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TLOWTR TF

THD:STA

TSU:DATTHD:DAT

THD:STA

TBUF

SCLK

SDATA

TSU:STO

PSSP

SCLK

SDATA

Start StopTLOW:SEXT

TLOW:MEXT TLOW:MEXT TLOW:MEXT

SCLKACK SCLKACK

TSU:STATHIGH

b q 2 0 z 4 5


A . S C L K A C K i s t h e a c k n o w l e d g e - r e l a t e d c l o c k p u l s e g e n e r a t e d b y t h e m a s t e r .

F i g u r e 1 . S M B u s T i m i n g D i a g r a m

1 0 S u b m i t D o c u m e n t a t i o n F e e d b a c k C o p y r i g h t 2 0 0 9 , T e x a s I n s t r u m e n t s I n c o r p o r a t e d


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11/17

F E A T U R E S E T

P r i m a r y ( 1 s t L e v e l ) S a f e t y F e a t u r e s

S e c o n d a r y ( 2 n d L e v e l ) S a f e t y F e a t u r e s

C h a r g e C o n t r o l F e a t u r e s

G a s G a u g i n g

b q 2 0 z 4 5


T h e b q 2 0 z 4 5 s u p p o r t s a w i d e r a n g e o f b a t t e r y a n d s y s t e m p r o t e c t i o n f e a t u r e s t h a t c a n e a s i l y b e c o n f i g u r e d . T h e p r i m a r y s a f e t y f e a t u r e s i n c l u d e :

C e l l o v e r / u n d e r v o l t a g e p r o t e c t i o n C h a r g e a n d d i s c h a r g e o v e r c u r r e n t

S h o r t C i r c u i t

C h a r g e a n d d i s c h a r g e o v e r t e m p e r a t u r e w i t h i n d e p e n d e n t a l a r m s a n d t h r e s h o l d s f o r e a c h t h e r m i s t o r

A F E W a t c h d o g

T h e s e c o n d a r y s a f e t y f e a t u r e s o f t h e b q 2 0 z 4 5 c a n b e u s e d t o i n d i c a t e m o r e s e r i o u s f a u l t s v i a t h e S A F E ( p i n 7 ) . T h i s p i n c a n b e u s e d t o b l o w a n i n - l i n e f u s e t o p e r m a n e n t l y d i s a b l e t h e b a t t e r y p a c k f r o m c h a r g i n g o r d i s c h a r g i n g . T h e s e c o n d a r y s a f e t y p r o t e c t i o n f e a t u r e s i n c l u d e :

S a f e t y o v e r v o l t a g e

S a f e t y u n d e r v o l t a g e

S a f e t y o v e r c u r r e n t i n c h a r g e a n d d i s c h a r g e

S a f e t y o v e r t e m p e r a t u r e i n c h a r g e a n d d i s c h a r g e w i t h i n d e p e n d e n t a l a r m s a n d t h r e s h o l d s f o r e a c h t h e r m i s t o r

C h a r g e F E T a n d 0 V o l t C h a r g e F E T f a u l t

D i s c h a r g e F E T f a u l t

C e l l i m b a l a n c e d e t e c t i o n ( a c t i v e a n d a t r e s t )

O p e n t h e r m i s t o r d e t e c t i o n

A F E c o m m u n i c a t i o n f a u l t

T h e b q 2 0 z 4 5 c h a r g e c o n t r o l f e a t u r e s i n c l u d e :

S u p p o r t s J E I T A t e m p e r a t u r e r a n g e s . R e p o r t s c h a r g i n g v o l t a g e a n d c h a r g i n g c u r r e n t a c c o r d i n g t o t h e a c t i v e

t e m p e r a t u r e r a n g e .

H a n d l e s m o r e c o m p l e x c h a r g i n g p r o f i l e s . A l l o w s f o r s p l i t t i n g t h e s t a n d a r d t e m p e r a t u r e r a n g e i n t o 2 s u b - r a n g e s a n d a l l o w s f o r v a r y i n g t h e c h a r g i n g c u r r e n t a c c o r d i n g t o t h e c e l l v o l t a g e .

R e p o r t s t h e a p p r o p r i a t e c h a r g i n g c u r r e n t n e e d e d f o r c o n s t a n t c u r r e n t c h a r g i n g a n d t h e a p p r o p r i a t e c h a r g i n g v o l t a g e n e e d e d f o r c o n s t a n t v o l t a g e c h a r g i n g t o a s m a r t c h a r g e r u s i n g S M B u s b r o a d c a s t s .

D e t e r m i n e s t h e c h e m i c a l s t a t e o f c h a r g e o f e a c h b a t t e r y c e l l u s i n g I m p e d a n c e T r a c k a n d c a n r e d u c e t h e c h a r g e d i f f e r e n c e o f t h e b a t t e r y c e l l s i n f u l l y c h a r g e d s t a t e o f t h e b a t t e r y p a c k g r a d u a l l y u s i n g c e l l b a l a n c i n g a l g o r i t h m d u r i n g c h a r g i n g . T h i s p r e v e n t s f u l l y c h a r g e d c e l l s f r o m o v e r c h a r g i n g a n d c a u s i n g e x c e s s i v e d e g r a d a t i o n a n d a l s o i n c r e a s e s t h e u s a b l e p a c k e n e r g y b y p r e v e n t i n g p r e m a t u r e c h a r g e t e r m i n a t i o n

S u p p o r t s p r e - c h a r g i n g / z e r o - v o l t c h a r g i n g

S u p p o r t s c h a r g e i n h i b i t a n d c h a r g e s u s p e n d i f b a t t e r y p a c k t e m p e r a t u r e i s o u t o f t e m p e r a t u r e r a n g e

R e p o r t s c h a r g i n g f a u l t a n d a l s o i n d i c a t e c h a r g e s t a t u s v i a c h a r g e a n d d i s c h a r g e a l a r m s .

T h e b q 2 0 z 4 5 u s e s t h e I m p e d a n c e T r a c k T e c h n o l o g y t o m e a s u r e a n d c a l c u l a t e t h e a v a i l a b l e c h a r g e i n b a t t e r y c e l l s . T h e a c h i e v a b l e a c c u r a c y i s b e t t e r t h a n 1 % e r r o r o v e r t h e l i f e t i m e o f t h e b a t t e r y a n d t h e r e i s n o f u l l c h a r g e d i s c h a r g e l e a r n i n g c y c l e r e q u i r e d .

S e e T h e o r y a n d I m p l e m e n t a t i o n o f I m p e d a n c e T r a c k B a t t e r y F u e l - G a u g i n g A l g o r i t h m a p p l i c a t i o n n o t e ( S L U A 3 6 4 )f o r f u r t h e r d e t a i l s .

C o p y r i g h t 2 0 0 9 , T e x a s I n s t r u m e n t s I n c o r p o r a t e d S u b m i t D o c u m e n t a t i o n F e e d b a c k 1 1

http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/bq20z45.htmlhttp://www.go-dsp.com/forms/techdoc/doc_feedback.htm?litnum=SLUS800&partnum=bq20z45http://www.ti.com/lit/slua364http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/bq20z45.html

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L i f e t i m e D a t a L o g g i n g F e a t u r e s

A u t h e n t i c a t i o n

P o w e r M o d e s

C O N F I G U R A T I O N

O s c i l l a t o r F u n c t i o n

S y s t e m P r e s e n t O p e r a t i o n

B A T T E R Y P A R A M E T E R M E A S U R E M E N T S

C h a r g e a n d D i s c h a r g e C o u n t i n g

b q 2 0 z 4 5


T h e b q 2 0 z 4 5 o f f e r s l i f e t i m e d a t a l o g g i n g , w h e r e i m p o r t a n t m e a s u r e m e n t s a r e s t o r e d f o r w a r r a n t y a n d a n a l y s i s p u r p o s e s . T h e d a t a m o n i t o r e d i n c l u d e :

L i f e t i m e m a x i m u m t e m p e r a t u r e

L i f e t i m e m i n i m u m t e m p e r a t u r e

L i f e t i m e m a x i m u m b a t t e r y c e l l v o l t a g e L i f e t i m e m i n i m u m b a t t e r y c e l l v o l t a g e

L i f e t i m e m a x i m u m b a t t e r y p a c k v o l t a g e

L i f e t i m e m i n i m u m b a t t e r y p a c k v o l t a g e

L i f e t i m e m a x i m u m c h a r g e c u r r e n t

L i f e t i m e m a x i m u m d i s c h a r g e c u r r e n t

L i f e t i m e m a x i m u m c h a r g e p o w e r

L i f e t i m e m a x i m u m d i s c h a r g e p o w e r

L i f e t i m e m a x i m u m a v e r a g e d i s c h a r g e c u r r e n t

L i f e t i m e m a x i m u m a v e r a g e d i s c h a r g e p o w e r

L i f e t i m e a v e r a g e t e m p e r a t u r e

T h e b q 2 0 z 4 5 s u p p o r t s a u t h e n t i c a t i o n b y t h e h o s t u s i n g S H A - 1 .

T h e b q 2 0 z 4 5 s u p p o r t s 3 d i f f e r e n t p o w e r m o d e s t o r e d u c e p o w e r c o n s u m p t i o n :

I n N o r m a l M o d e , t h e b q 2 0 z 4 5 p e r f o r m s m e a s u r e m e n t s , c a l c u l a t i o n s , p r o t e c t i o n d e c i s i o n s a n d d a t a u p d a t e s i n 1 s e c o n d i n t e r v a l s . B e t w e e n t h e s e i n t e r v a l s , t h e b q 2 0 z 4 5 i s i n a r e d u c e d p o w e r s t a g e .

I n S l e e p M o d e , t h e b q 2 0 z 4 5 p e r f o r m s m e a s u r e m e n t s , c a l c u l a t i o n s , p r o t e c t i o n d e c i s i o n s a n d d a t a u p d a t e i n a d j u s t a b l e t i m e i n t e r v a l s . B e t w e e n t h e s e i n t e r v a l s , t h e b q 2 0 z 4 5 i s i n a r e d u c e d p o w e r s t a g e . T h e b q 2 0 z 4 5 h a s a w a k e f u n c t i o n t h a t e n a b l e s e x i t f r o m S l e e p m o d e , w h e n c u r r e n t f l o w o r f a i l u r e i s d e t e c t e d .

I n S h u t d o w n M o d e t h e b q 2 0 z 4 5 i s c o m p l e t e l y d i s a b l e d .

T h e b q 2 0 z 4 5 f u l l y i n t e g r a t e s t h e s y s t e m o s c i l l a t o r s . T h e r e f o r e t h e b q 2 0 z 4 5 r e q u i r e s n o e x t e r n a l c o m p o n e n t s f o r t h i s f e a t u r e .

T h e b q 2 0 z 4 5 c h e c k s t h e P R E S p i n p e r i o d i c a l l y ( 1 s ) . I f P R E S i n p u t i s p u l l e d t o g r o u n d b y e x t e r n a l s y s t e m , t h e b q 2 0 z 4 5 d e t e c t s t h i s a s s y s t e m p r e s e n t .

T h e b q 2 0 z 4 5 u s e s a n i n t e g r a t i n g d e l t a - s i g m a a n a l o g - t o - d i g i t a l c o n v e r t e r ( A D C ) f o r c u r r e n t m e a s u r e m e n t , a n d a s e c o n d d e l t a - s i g m a A D C f o r i n d i v i d u a l c e l l a n d b a t t e r y v o l t a g e , a n d t e m p e r a t u r e m e a s u r e m e n t .

T h e i n t e g r a t i n g d e l t a - s i g m a A D C m e a s u r e s t h e c h a r g e / d i s c h a r g e f l o w o f t h e b a t t e r y b y m e a s u r i n g t h e v o l t a g e d r o p a c r o s s a s m a l l - v a l u e s e n s e r e s i s t o r b e t w e e n t h e S R 1 a n d S R 2 p i n s . T h e i n t e g r a t i n g A D C m e a s u r e s b i p o l a r s i g n a l s f r o m - 0 . 2 5 V t o 0 . 2 5 V . T h e b q 2 0 z 4 5 d e t e c t s c h a r g e a c t i v i t y w h e n V S R = V ( S R P ) - V ( S R N ) i s p o s i t i v e a n d d i s c h a r g e a c t i v i t y w h e n V S R = V ( S R P ) - V ( S R N ) i s n e g a t i v e . T h e b q 2 0 z 4 5 c o n t i n u o u s l y i n t e g r a t e s t h e s i g n a l o v e r t i m e , u s i n g a n i n t e r n a l c o u n t e r . T h e f u n d a m e n t a l r a t e o f t h e c o u n t e r i s 0 . 6 5 n V h .

1 2 S u b m i t D o c u m e n t a t i o n F e e d b a c k C o p y r i g h t 2 0 0 9 , T e x a s I n s t r u m e n t s I n c o r p o r a t e d


5/20/2018 bq20z45

13/17

V o l t a g e

C u r r e n t

A u t o C a l i b r a t i o n

T e m p e r a t u r e

b q 2 0 z 4 5


T h e b q 2 0 z 4 5 u p d a t e s t h e i n d i v i d u a l s e r i e s c e l l v o l t a g e s a t o n e s e c o n d i n t e r v a l s . T h e i n t e r n a l A D C o f t h e b q 2 0 z 4 5 m e a s u r e s t h e v o l t a g e , s c a l e s a n d c a l i b r a t e s i t a p p r o p r i a t e l y . T h i s d a t a i s a l s o u s e d t o c a l c u l a t e t h e i m p e d a n c e o f t h e c e l l f o r t h e I m p e d a n c e T r a c k g a s - g a u g i n g .

T h e b q 2 0 z 4 5 u s e s t h e S R P a n d S R N i n p u t s t o m e a s u r e a n d c a l c u l a t e t h e b a t t e r y c h a r g e a n d d i s c h a r g e c u r r e n t u s i n g a 5 m t o 2 0 m t y p . s e n s e r e s i s t o r .

T h e b q 2 0 z 4 5 p r o v i d e s a n a u t o - c a l i b r a t i o n f e a t u r e t o c a n c e l t h e v o l t a g e o f f s e t e r r o r a c r o s s S R N a n d S R P f o r m a x i m u m c h a r g e m e a s u r e m e n t a c c u r a c y . T h e b q 2 0 z 4 5 p e r f o r m s a u t o - c a l i b r a t i o n w h e n t h e S M B u s l i n e s s t a y l o w c o n t i n u o u s l y f o r a m i n i m u m o f 5 s .

T h e b q 2 0 z 4 5 h a s a n i n t e r n a l t e m p e r a t u r e s e n s o r a n d i n p u t s f o r 2 e x t e r n a l t e m p e r a t u r e s e n s o r i n p u t s T S 1 a n d T S 2 u s e d i n c o n j u n c t i o n w i t h t w o i d e n t i c a l N T C t h e r m i s t o r s ( d e f a u l t a r e S e m i t e c 1 0 3 A T ) t o s e n s e t h e b a t t e r y e n v i r o n m e n t a l t e m p e r a t u r e . T h e b q 2 0 z 4 5 c a n b e c o n f i g u r e d t o u s e i n t e r n a l o r u p t o 2 e x t e r n a l t e m p e r a t u r e

s e n s o r s .

C o p y r i g h t 2 0 0 9 , T e x a s I n s t r u m e n t s I n c o r p o r a t e d S u b m i t D o c u m e n t a t i o n F e e d b a c k 1 3


5/20/2018 bq20z45

14/17

C O M M U N I C A T I O N S

S M B u s O n a n d O f f S t a t e

S B S C o m m a n d s

b q 2 0 z 4 5


T h e b q 2 0 z 4 5 u s e s S M B u s v 1 . 1 w i t h M a s t e r M o d e a n d p a c k a g e e r r o r c h e c k i n g ( P E C ) o p t i o n s p e r t h e S B S s p e c i f i c a t i o n .

T h e b q 2 0 z 4 5 d e t e c t s a n S M B u s o f f s t a t e w h e n S M B C a n d S M B D a r e l o g i c - l o w f o r

2 s e c o n d s . C l e a r i n g t h i s s t a t e r e q u i r e s e i t h e r S M B C o r S M B D t o t r a n s i t i o n h i g h . W i t h i n 1 m s , t h e c o m m u n i c a t i o n b u s i s a v a i l a b l e .

T a b l e 1 . S B S C O M M A N D S

S B S S i z e i n M i n M a x M o d e N a m e D e f a u l t V a l u e U n i t

C m d F o r m a t B y t e s V a l u e V a l u e

0 x 0 0 R / W M a n u f a c t u r e r A c c e s s h e x 2 0 x 0 0 0 0 0 x f f f f

0 x 0 1 R / W R e m a i n i n g C a p a c i t y A l a r m u n s i g n e d i n t 2

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