mV of additional measurement error due to long term reference drift
由于长期基准漂移而产生的额外测量误差 (单位 mV)

LTC6802 Worst Case Measured bandgap Drift
LTC6802 在最差情况下测得的带隙漂移

LTC6804 Worst Case Measured Zener Drift (data from LT1021)
LTC6804 在最差情况下测得的齐纳漂移 (数据来自 LT1021)
Years of Operation : 工作年限

mV of additional measurement error due to long term reference drift
由于长期基准漂移而产生的额外测量误差 (单位 mV)

Estimated mV Error = X * 3.3. / (SQRT
估计的 mV 误差 = X * 3.3/ [√ (小时/1000)] / 1000
(LTC6802 和其他基于带隙的 AFE IC)

图 3：生产之后的测量误差。由于真实世界因素 (a) PCB 组装应力、 (b) 湿度变化、 (c) 所测得的基准漂移和 (d) 估计的长期基准漂移而产生的 3.3V 电池测量误差。

湿度是另一个考虑因素。潮气渗进塑料封装，并改变机械应力。对应力敏感的基准会出现电压变化。最后，还有长期漂移。在 IC 封装组装过程中，芯片会受到应力。这种应力随着时间推移而缓慢释放，导致基准产生变化。在运行数千小时以后，这种影响会减小，这就是长期漂移规定以 ppm/√kHr 为单位的原因。图 3 显示了 3000 小时以后所测得的漂移以及预计 15 年以后的漂移。

总之，提高电池测量准确度可提高性能。就真实世界应用的测量准确度而言，采用齐纳电压基准的 AFE IC 是最佳技术，正如图 3 中的产品比较所示。
新的隔离式数据链实现模块化电池组
电池组设计师受到激励开发模块化系统。16kW-hr 的电池也许不便于放入汽车内的单个舱中。此外，为了经济的适用性和保修，8,000 欧元 (10,235 美元) 的电池组可以分成小的模块。而且，单个模块化电池组设计可以扩大或缩小，以满足很多不同汽车平台的需求。

倘若把一个大型电池组拆分成若干个较小的模块，则会使电气连接的设计变得复杂化。在电池模块和控制电路之间传输数据需要一个线束。线束将遭受严重的电磁干扰 (EMI)。必须仔细注意数据通信硬件和软件。AFE IC 领域的新发明可以极大地降低数据通信的成本，同时保护电池组免受 EMI 影响。

2012 年生产具备模块化电池组的汽车一般采用结合的 CAN (控制器局域网) 通信和数字隔离器，如图 4 所示。CAN 用两条导线提供坚固的通信。一个小型微处理器 (MPU) 将数据从 CAN 协议转换到 AFE IC 更简单的 SPI 或 I2C 协议。模块之间的隔离由一个数字隔离器 IC 提供，这有时需要一个隔离式电源。CAN 收发器、MPU 和隔离器 IC 合起来的成本大约为 3.5 欧元 (4.50 美元)。

新的 LTC6804 AFE IC 消除了 CAN 的成本和软件复杂性问题，同时在模块之间提供坚固和隔离式两线数据传送。图 5 显示，用 LTC6804 的 isoSPI 端口与一个简单的脉冲变压器相结合，实现了电池模块的互连。另一种凌力尔特 IC 是 LTC6820 隔离式 SPI 接口 IC，将任何微处理器的 SPI端口连接到 isoSPI 总线。来自微处理器的时钟、数据和芯片选择信号由 LTC6820 编码成不同的脉冲。LTC6804 将这些脉冲解码回时钟、数据和芯片选择信号。微处理器将 LTC6804 AFE IC 看作一个简单的 SPI 外围设备。透明的 isoSPI 总线提供电流隔离和抵抗 EMI 的能力。

isoSPI 脉冲的信号强度和两线连接的阻抗是可调的。通过改变电阻器的值 (未显示)，用户可以提高信号电流。这种灵活性意味着，isoSPI 总线可以定制以通过 100 米电缆通信并抑制高干扰电平。LTC6804 AFE IC 包括 15 位循环冗余校验 (CRC)，以确保数据的完整性。图 6 说明了大电流注入 (BCI) 测试的结果。BCI 测量一个系统的抗电磁干扰性。RF 能量通过夹在电缆的探头注入。另一个探头测量所产生的 RF 电流。数据包通过电缆发送，CRC 用来查看是否有数据损坏。采用几种不同的 isoSPI 数据脉冲强度来重复测试。20mA isoSPI 数据脉冲不受 200mA RF 注入的影响。

RF Frequency：RF 频率
% of Good Data Packets：好数据包的比例 (%)
Data Errors with 200mA RF Interference Level：在 200mA RF 干扰时的数据误差
20mA isoSPI strength, no errors : 20mA isoSPI 强度，无误差
10mA isoSPI strength : 10mA isoSPI 强度
2mA isoSPO strength : 2mA isoSPI 强度