TIDA-01040

适用于高电流应用的电池测试仪参考设计

TIDA-01040

设计文件

概述

Li-Ion battery formation and electrical testing require accurate voltage and current control, usually to better than ±0.05% over the specified temperature range.  This reference design proposes a solution for high-current (up to 50 A) battery tester applications supporting input (bus) voltages from 8 V–16 V and output load (battery) voltages from 0V–5V. The design utilizes an integrated multi-phase bidirectional controller, LM5170, combined with a high precisiondata converters and instrumentation amplifiers to achieve charge and discharge accuracies of 0.01% full scale. To maximize battery capacity and minimize battery formation time, the design uses highly-accurate constant current (CC) and constant voltage (CV) calibration loops with a simplified interface. All key design theories are described guiding users through the part selection process and optimization. Finally, schematic, board layout, hardware testing, and results are also presented.

特性
  • Battery test subsystem with calibration control achieving 0.01% full scale current control accuracy
  • Supports up to 50-A applications with an input voltage (bus) from 8 V–16 V and output load (battery) from 0 V–4.5 V (5 V max)
  • LM5170 bidirectional buck, boost controller
  • Programmable high-precision reference supplied by DAC80004
  • Voltage and current monitoring provided by the ADS131A04 24 bit delta-sigma
  • User friendly control interface
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米6体育平台手机版_好二三四

在设计中包括 TI 米6体育平台手机版_好二三四和可能的替代米6体育平台手机版_好二三四。

AC/DC 和 DC/DC 转换器(集成 FET)

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Arm Cortex-M4 MCU

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ESD 保护二极管

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Precision ADCs

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串联电压基准

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串联电压基准

REF50505V、3µVpp/V 噪声、3ppm/°C 温漂、精密串联电压基准

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交流/直流和直流/直流控制器(外部 FET)

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交流/直流和直流/直流控制器(外部 FET)

LM5170-Q1符合 AEC-Q100 标准的多相双向电流控制器

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仪表放大器

INA18836V、零温漂、轨到轨输出仪表放大器

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全差分放大器

THS4561低功耗、60MHz、宽电源电压范围全差分放大器

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反向缓冲器和驱动器

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模拟开关和多路复用器

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电压转换门

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电压转换门

SN74LV1T32具有逻辑电平转换器的单电源 2 输入正或门

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精密运算放大器 (Vos<1mV)

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精密运算放大器 (Vos<1mV)

OPA827低噪声、高精度 JFET 输入运算放大器

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精密运算放大器 (Vos<1mV)

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS737具有反向电流保护和使能功能的 1A 超低压降稳压器

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通用运算放大器

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仿真模型

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设计指南 适用于高电流应用的电池测试仪参考设计 (Rev. B) 英语版 (Rev.B) 2019年 7月 25日
技术文章 Taking a modular approach to high-precision, high-current battery test equipment PDF | HTML 2019年 6月 21日
技术文章 Achieving highly accurate full-scale charge and discharge current control for high PDF | HTML 2018年 8月 13日

相关设计资源

硬件开发

评估板
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软件开发

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