1.2 基于TL594的开关型电池测试设备方案介绍

这一讲主要给大家介绍

TI 基于 TL594 做的一个

电池检测的参考设计

大家可以看到

这是有两个板子构成的一个参考设计

上面的 PMP40182 是一个

功率部分的子板

PMP40280 是一个 MCU 的一个母板

主要是用来给定以及上位机的读取等等

这就是实际的一个板子的图片

大家可以在 TI 官网去搜索 PMP 代号

去下载它的原理图

测试报告等等资料

这是参考设计的子板的

功率部分的一个详细的原理图

我会给大家稍微介绍一下

其中的各个组成部分

首先这里是高压侧的开关控制器

这颗 IC LM5060 是用来驱动

背靠背的 N 型 MOS 管的驱动芯片

这个功能一方面是在上电的时候

缓慢地为大电容进行充电

防止电池接入过程中产生的火花

另一方面在电路正常工作的时候

进行电压和电流的监控

在出现过压或者过流的时候关断 MOS

背靠背的 MOS 还可以防止电池被反接

接着这块电路是高端电流采样

在这里我们采用仪表应放 INA225

对电流采样电阻两端的

微弱电压信号进行放大

便于后续的控制

这个器件对电流精度的控制非常重要

除了 INA225 我们还可以使用 INA188

在这里我们已经介绍过

这些 TI 的相关的仪放的芯片

因为电流是两个方向的

对 INA 的输出电压相对地平面

可能是正值或者副值

分别代表着给电池充电或者放电

对充电和放电这两种切换模式的控制

可以根据电流方向来实现

实现的方式有多种多样

在这里我们通过加一个基准源

将 INA 的输出进行抬升为一个正电平

所以 INA 的输出是保持为总是为正的

但正电压的精度也是要求很高的

在这里我们使用了 TI 的基准电路来实现

因为代表电流采样信号的

INA 输出总是正值

所以电流指令当然也是正值

来自 DAC 的电流指令

也更加相对容易处理一些

电压采样电路相对比较简单

采用运算放大器实现即可

电流采用信号和电压采样信号

分别和电流指令和电压指令进行比较

对误差积分放大后输出给 TL594

调节 TL594 的一个占空比

这两个控制运放对采样信号

和值的误差有重要的影响

所以需要选择低偏移电压的运放

在这里我们选择 OPA07

或者大家也可以使用 TI 最新的 TLV07

这两个器件是 P2P 的参数基本一致

TLV07 的功耗等等性能会更好一些

TL594 的驱动信号会输出给 M5106

5106 可以驱动上下管

这就是 TI 基于 TL594 的一个

传统的一个参考设计

这个应用是基于一个十安的一个应用

其中的每一个部分的功能

根据实际需求选择不同的一个器件

这一小节的讲解就到此结束

谢谢大家

这一讲主要给大家介绍

TI 基于 TL594 做的一个

电池检测的参考设计

大家可以看到

这是有两个板子构成的一个参考设计

上面的 PMP40182 是一个

功率部分的子板

PMP40280 是一个 MCU 的一个母板

主要是用来给定以及上位机的读取等等

这就是实际的一个板子的图片

大家可以在 TI 官网去搜索 PMP 代号

去下载它的原理图

测试报告等等资料

这是参考设计的子板的

功率部分的一个详细的原理图

我会给大家稍微介绍一下

其中的各个组成部分

首先这里是高压侧的开关控制器

这颗 IC LM5060 是用来驱动

背靠背的 N 型 MOS 管的驱动芯片

这个功能一方面是在上电的时候

缓慢地为大电容进行充电

防止电池接入过程中产生的火花

另一方面在电路正常工作的时候

进行电压和电流的监控

在出现过压或者过流的时候关断 MOS

背靠背的 MOS 还可以防止电池被反接

接着这块电路是高端电流采样

在这里我们采用仪表应放 INA225

对电流采样电阻两端的

微弱电压信号进行放大

便于后续的控制

这个器件对电流精度的控制非常重要

除了 INA225 我们还可以使用 INA188

在这里我们已经介绍过

这些 TI 的相关的仪放的芯片

因为电流是两个方向的

对 INA 的输出电压相对地平面

可能是正值或者副值

分别代表着给电池充电或者放电

对充电和放电这两种切换模式的控制

可以根据电流方向来实现

实现的方式有多种多样

在这里我们通过加一个基准源

将 INA 的输出进行抬升为一个正电平

所以 INA 的输出是保持为总是为正的

但正电压的精度也是要求很高的

在这里我们使用了 TI 的基准电路来实现

因为代表电流采样信号的

INA 输出总是正值

所以电流指令当然也是正值

来自 DAC 的电流指令

也更加相对容易处理一些

电压采样电路相对比较简单

采用运算放大器实现即可

电流采用信号和电压采样信号

分别和电流指令和电压指令进行比较

对误差积分放大后输出给 TL594

调节 TL594 的一个占空比

这两个控制运放对采样信号

和值的误差有重要的影响

所以需要选择低偏移电压的运放

在这里我们选择 OPA07

或者大家也可以使用 TI 最新的 TLV07

这两个器件是 P2P 的参数基本一致

TLV07 的功耗等等性能会更好一些

TL594 的驱动信号会输出给 M5106

5106 可以驱动上下管

这就是 TI 基于 TL594 的一个

传统的一个参考设计

这个应用是基于一个十安的一个应用

其中的每一个部分的功能

根据实际需求选择不同的一个器件

这一小节的讲解就到此结束

谢谢大家