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線性和開關系統對比

顯示的是采用ADI最新的集成式硅芯片AD8452構建的單通道系統。這個單芯片解決方案使系統能夠輕松配置不同的功率級。AD8452的模擬前端測量并調理環路中的電壓和電流信號。它還具有一個內置PWM發生器，可配置為降壓或升壓模式。模擬控制器和PWM發生器之間的接口由不受抖動影響的低阻抗模擬信號構成；而抖動會使數字環路產生問題。恒流(CC)和恒壓(CV)環路的輸出決定了PWM發生器的占空比，并通過ADuM7223驅動MOSFET功率級。模式從充電變為放電后，測量電池電流的AD8452內部儀表放大器的極性反轉。在CC和CV放大器內部切換可選擇正確的補償網絡，并且AD8452將其PWM輸出改為升壓模式。整個功能通過單引腳利用標準數字邏輯控制。在此方案中，AD7173-8 高分辨率ADC用于監測系統，但它不屬于控制環路的一部分。掃描速率與控制環路性能無關，因此在多通道系統中，單個ADC可測量大量通道上的電流和電壓。DAC也是如此，因而可以使用低成本DAC（比如AD5689R ）來控制多個通道。此外，單個處理器只需設置CV和CC設定點、工作模式和管理功能，因此它能與很多通道實現接口，而不會成為控制環路性能的瓶頸。配置為4 V電池和20 A最大電流的系統可實現高于90%的效率以及超過25°C±10°C時的90 ppm典型精度（電流環路）和51 ppm典型精度（電壓環路）。CC至CV的轉換是無毛刺的并且時間在500 μs以內。從1 A至20 A的電流斜坡需要的時間不到150 mS。根據具體配置，這個數值可以更小。用戶需要做出一些權衡，例如，在斜坡時間和低電流性能之間權衡，以決定所需的斜坡速度。這些規格對于汽車電池制造和測試而言是十分理想的。圖3顯示了CC放電模式下的效率，以10 A和20 A為例。ADI直接提供完整的測試結果。

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