ZHCU750A November   2020  – December 2025

 

  1.   1
  2.   说明
  3.   资源
  4.   特性
  5.   应用
  6.   6
  7. 1系统说明
    1. 1.1 锂离子电芯化成设备
    2. 1.2 主要系统规格
  8. 2系统概览
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 系统设计原理
      1. 2.2.1 反馈控制器
      2. 2.2.2 直流/直流转换器启动
      3. 2.2.3 高分辨率 PWM 生成
      4. 2.2.4 输出电感器和电容器选型
      5. 2.2.5 电流和电压反馈
    3. 2.3 重点产品
      1. 2.3.1 TMS320F28P650DK
      2. 2.3.2 ADS9324
      3. 2.3.3 INA630
      4. 2.3.4 UCC27284
      5. 2.3.5 REF50E
  9. 3硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 3.1 硬件要求
    2. 3.2 软件
      1. 3.2.1 在 Code Composer Studio 中打开工程
      2. 3.2.2 工程结构
      3. 3.2.3 软件流程图
    3. 3.3 测试设置
      1. 3.3.1 用于测试双向功率流的硬件设置
      2. 3.3.2 用于对电流和电压环路进行调优的硬件设置
      3. 3.3.3 用于电流和电压校准的硬件设置
      4. 3.3.4 实验变量定义
      5. 3.3.5 测试程序
        1. 3.3.5.1 实验 1.开环电流控制 - 单相
          1. 3.3.5.1.1 设置实验 1 的软件选项
          2. 3.3.5.1.2 生成和加载工程以及设置调试环境
          3. 3.3.5.1.3 运行代码
        2. 3.3.5.2 实验 2.闭环电流控制单通道
          1. 3.3.5.2.1 设置实验 2 的软件选项
          2. 3.3.5.2.2 生成和加载工程以及设置调试环境
          3. 3.3.5.2.3 运行代码
        3. 3.3.5.3 实验 3.开环电压控制 - 单通道
          1. 3.3.5.3.1 设置实验 3 的软件选项
          2. 3.3.5.3.2 生成和加载工程以及设置调试环境
          3. 3.3.5.3.3 运行代码
        4. 3.3.5.4 实验 4.闭环电流和电压控制 - 单通道
          1. 3.3.5.4.1 设置实验 4 的软件选项
          2. 3.3.5.4.2 生成和加载工程以及设置调试环境
          3. 3.3.5.4.3 运行代码
        5. 3.3.5.5 实验 5.闭环电流和电压控制 - 四通道
          1. 3.3.5.5.1 设置实验 5 的软件选项
          2. 3.3.5.5.2 生成和加载工程以及设置调试环境
          3. 3.3.5.5.3 运行代码
        6. 3.3.5.6 校准
    4. 3.4 测试结果
      1. 3.4.1 电流负载调整率
      2. 3.4.2 电压负载调整率
      3. 3.4.3 电流线性测试
      4. 3.4.4 电压环路线性测试
      5. 3.4.5 双向电流开关时间
      6. 3.4.6 电流阶跃响应
  10. 4设计和文档支持
    1. 4.1 设计文件
      1. 4.1.1 原理图
      2. 4.1.2 BOM
    2. 4.2 工具与软件
    3. 4.3 文档支持
    4. 4.4 支持资源
    5. 4.5 商标
  11. 5作者简介
  12. 6修订历史记录

2.2.5 电流和电压反馈

该设计的目标是在 ±5°C 温度变化范围内实现 ±0.02% 的 FS 电流和电压控制以及测量精度。电流检测通过仪表放大器实现，测量分流器两端的电压并调节至 ADC 输入电压。

偏移电压和增益误差不是大问题，因为它们可以在设备中进行校准。但是，增益和温漂是实现精度 ±0.02% 或 ±200ppm 的关键参数。当大电流通过输出级时，较小的分流电阻器有助于降低热耗散和总温漂。参考设计在 10A 满量程电流范围内采用 2mΩ、25ppm/°C 分流器。使用 INA630 执行电流检测，该仪表放大器的间接电流反馈 (ICFB) 拓扑使其成为一种具有成本效益的检测方法，因为它不需要对内部精密修整电阻器进行激光修整，并通过分立式外部电阻器设置增益。

INA630 具有 0.5μV/°C 的输入温漂和 3ppm/°C 的典型增益漂移，对于 2mΩ 感应电阻器和 10A 满量程电流额定值，信号链漂移为 25.18ppm/℃。由于增益取决于外部电阻分压器的匹配情况，因此更好的温度系数也可以降低增益漂移。为了获得最佳性能，使用匹配电阻器对可以将增益漂移误差降到最低。

总 ADC 漂移源于电压基准，以 REF50E 为例，其温漂为 2.5ppm/°C。电流路径的总未调整误差为 ±5℃×(252×(2.5)2 ppm/℃=±126.5ppm这符合设计要求。

电压检测路径在温度变化下具有更优的误差裕量。ADS9324 具有 1MΩ 输入阻抗，可通过集成式可编程增益放大器支持 ±5V 的输入范围。对于正负模拟输入，它可以直接连接到 5V 电池，因此无需外部差分放大器并降低了 BOM 成本。它还具有最小 100dB 的 CMRR，可以支持高精度电压检测。对于 5V 电芯中摆幅为 ±1V 的情况，CMRR 导致的误差为 ±5μV 或满量程电压范围的 ±10ppm。温漂为 0.5ppm/℃，因此总误差可以更轻松地降到 50ppm 裕度以下。