电池测试设备(Battery Tester)---功率变换篇

大家好，小科来为大家解答以上问题。电池测试设备 (Battery Tester)---功率变换篇这个很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

1、邮政Post:TL594、LM5106、LM5109B、UCC27282、LM5069、LM5060、TIDA-01041、LM5170-Q1、TIDA-01042中讨论的其他零件

2、何鸿燊

3、随着锂电池行业的兴起，电池检测设备市场变得巨大，主要用于3C电池和动力电池的化学成分检测。3C电池的串数较少，每串电池的实际使用要求一致性较低。但由于动力电池的串数高达数百串，使用环境相对极端，为了保证较长的使用寿命，与3C电池相比，对一致性的要求要高得多。因此，电池在容量划分上要求的电流精度更高。目前根据市场要求，保持0.02%的要求是电池测试设备厂商面临的设计挑战。为了获得更高的市场份额，有必要提高精度、效率和功率。

4、需要知道的是，电池设备主要分为三部分，即双向交流-DC功率转换、数据处理单元和电池测试单元。本文主要分析电池测试单元的电源转换部分，它与实现电池容量的技术要点密切相关。

5、能量变换

6、电池测试单元的电源部分主要包括模拟控制器、半桥驱动器、MOSFET和输入输出保护器。半桥整流Buck/Boost变换器电路是最常用的电源拓扑，主要是因为其结构简单，控制不复杂，能够满足目前市场上输出电流低至0.5A或更低，高达数百安培的应用。不同的是，在大电流应用中，为了保证良好的散热性能和减小体积，多相Buck/Boost变换器电路往往并联使用，无论单相、两相甚至多相，控制方案都保持不变。

7、TL594离散方案

8、目前成熟的方案是TL594的模拟离散方案。德州仪器此前曾推出TI设计的TL594方案。如图1所示，该方案成熟稳定，具有性价比优势。

9、图1 TI设计框图

10、ir2104

11、当测试单元的输出电流在10A左右或以下时，在不要求驱动能力的情况下，可以满足1A左右的要求。常用的有LM5109B和LM5106，表1。

12、当输出电流为几十几百安培时，考虑到MOSFET快速开关所需的驱动电流，UCC27282目前驱动2.5A源/3.5A吸电流，HS能承受较大的负压，可靠性高。由于其联锁功能，不会干扰转换器半桥节点的di/dt，导致半桥贯通的情况。

13、表1:驱动器

14、LM5106

15、LM5109B

16、UCC27282

17、总线电压(最大)(伏)

18、100

19、90

20、120

21、峰值电流吸/源(安)

22、1.8/1.2

23、一个

24、3.5/2.5

25、HS引脚的最小负电压(v)

26、-1

27、-1

28、-14

29、LM5060和LM5069实现电源接口保护器

30、电池充电时，被测电池在没有电流回流保护的情况下会放电，导致系统启动不可靠。同时，如果只有主电路MOSFET关断，电池仍然会有电流回流的路径，因此附加一个输入输出接口保护器尤为重要。LM5060和LM5069适用于输入输出接口的欠压、过压和浪涌电流保护。参数如表2所示。

31、表2:负载开关参数表

32、LM5060

33、LM5069

34、最小输入电压(v)

35、5.5

36、九

37、最大输入电压(v)

38、65

39、80

40、应晶体管

41、外部

42、功能

43、可调限流

44、浪涌电流极限

45、过电流事件的断路器功能

46、LM5170-Q1集成方案

47、当电流较大时，需要采用多相交错并联，而一个TL594只能控制一相功率转换电流，同时需要对外给出TL594的同步信号，增加了TL594分立元件方案的复杂性。LM5170-Q1的方案包含两个控制回路，可以独立工作，也可以交替并联工作，集成过压、过流、欠压保护，支持二极管模拟模式，还有防止电流回流的保护电路。图2显示了两个并联电路的典型应用方案，TI Design: TIDA-01041，最大输出电流为100A，电流精度为0.02%，电压精度为0.1%。

48、图2: TIDA-01041

49、LM5170-Q1方案的优势在于，不仅为信号链的设计留出了自由扩展的空间，而且集成度高，为功率转换MOSFET的散热提供了较大的空间。Ti.com提供了几种不同电流大小的参考设计，即TID-A01041和TIDA-01042。

50、支票

本文到此结束，希望对大家有所帮助。