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线性和开关系统对比

显示的是采用ADI最新的集成式硅芯片AD8452构建的单通道系统。这个单芯片解决方案使系统能够轻松配置不同的功率级。AD8452的模拟前端测量并调理环路中的电压和电流信号。它还具有一个内置PWM发生器，可配置为降压或升压模式。模拟控制器和PWM发生器之间的接口由不受抖动影响的低阻抗模拟信号构成；而抖动会使数字环路产生问题。恒流(CC)和恒压(CV)环路的输出决定了PWM发生器的占空比，并通过ADuM7223驱动MOSFET功率级。模式从充电变为放电后，测量电池电流的AD8452内部仪表放大器的极性反转。在CC和CV放大器内部切换可选择正确的补偿网络，并且AD8452将其PWM输出改为升压模式。整个功能通过单引脚利用标准数字逻辑控制。在此方案中，AD7173-8 高分辨率ADC用于监测系统，但它不属于控制环路的一部分。扫描速率与控制环路性能无关，因此在多通道系统中，单个ADC可测量大量通道上的电流和电压。DAC也是如此，因而可以使用低成本DAC（比如AD5689R ）来控制多个通道。此外，单个处理器只需设置CV和CC设定点、工作模式和管理功能，因此它能与很多通道实现接口，而不会成为控制环路性能的瓶颈。配置为4 V电池和20 A最大电流的系统可实现高于90%的效率以及超过25°C±10°C时的90 ppm典型精度（电流环路）和51 ppm典型精度（电压环路）。CC至CV的转换是无毛刺的并且时间在500 μs以内。从1 A至20 A的电流斜坡需要的时间不到150 mS。根据具体配置，这个数值可以更小。用户需要做出一些权衡，例如，在斜坡时间和低电流性能之间权衡，以决定所需的斜坡速度。这些规格对于汽车电池制造和测试而言是十分理想的。图3显示了CC放电模式下的效率，以10 A和20 A为例。ADI直接提供完整的测试结果。

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