系统工作原理
上图主要包含两个功能:一是对电池充电,二是对电池放电,这由AD8450/1和ADP1972的模式信号决定。每个功能有两种模式:恒流 (CC)模式和恒压(CV)模式。两个DAC通道控制CC和CV设定点。CC设定点决定充电和放电两个功能的CC模式下环路中有多少电流。CV设定 点决定环路从CC进入CV时的电池电位,同样适用于充电和放电两个功能。
精密模拟前端和控制器AD8450/1利用内部差动放大器PGDA测量电池电压,并利用内部仪表放大器PGIA和外部分流电阻(RS )测量电池上的 电流。然后,它通过内部误差放大器和外部补偿网络(用于确定环路功能是CC还是CV),将该电流和电压与DAC设定点相比较。在该模块 之后,误差放大器的输出进入PWM控制器ADP1972,以确定MOSFET功率级的占空比。后是构成完整环路的电感和电容。本部分的说明 针对充电和放电两个功能,因为ADP1972是降压和升压PWM控制器。
本方案中,ADC获得环路电压和电流的读数,但它不是控制环路的一部分。扫描速率与控制环路的性能无关,因此一个ADC就能测量多 通道系统中大量通道的电流和电压。DAC也是如此,因而可以使用低成本DAC来设置多个通道。此外,单个处理器只需控制CV和CC设定 点、工作模式及管理功能,因而它可以与许多通道接口。
系统性能
ADI公司制作了ADP1972和AD8450演示板如下图,可以用来验证其效率和精度。对于该异步降压和升压电源系统,直流母线输入为12 V, 大充电/放电电流为20 A。

基于AD8450/1和ADP1972的锂电池测试解决方案
效率:在大额定值、20 A CC模式(充电和放电功能均如此)及3.3 V负载条件下,演示板的效率约为90%。为实现这一数值,体外二极管、 分流电阻、电感和MOSFET均经过优化。
精度:校准初始精度之后,电流的精度包括温漂、全电流范围(0 A至20 A)内的线性度、短期稳定性(噪声)和全电压范围(0 V至3.6 V)内的 CMRR。在演示板上验证的结果是,该ADI解决方案的典型电流精度为0.01%以下(25°C ± 10°C)。对电压精度可以进行类似的分析,经过此演示板验证,它同样在0.01%以下。








