芯動神州八通道同步采樣ADC在電池化成測試設備中的應用

引言?

16位8通道采樣產品市場需求強烈

芯動神州的ADCS8162是16位，8通道同步采樣模數數據采集系統(tǒng)（DAS）。各器件均內置模擬輸入箝位保護、二階抗混疊濾波器、跟蹤保持放大器、16位電荷再分配逐次逼近型模數轉換器（ADC）、靈活的數字濾波器、2.5V基準電壓源、基準電壓緩沖以及高速串行和并行接口。

所有通道均能以200Ksps采樣率同步采樣。

ADCS8162采用5V單電源供電，可以處理±10V和±5V真雙極性輸入信號，同時所有通道均能以高達200Ksps的吞吐速率采樣。

輸入箝位保護電路可以耐受最高達±16.5V的電壓。無論以何種采樣頻率工作，ADCS8162的模擬輸入阻抗均為1MΩ。它采用單電源工作方式，具有片內濾波和高輸入阻抗，因此無需驅動運算放大器和外部雙極性電源。

ADCS8162抗混疊濾波器的3dB截止頻率為22KHZ，當采樣速率為200Ksps時，它具有40dB抗混疊抑制特性。

靈活的數字濾波器采用引腳驅動，可以改善信噪比（SNR），并降低3dB帶寬。與ADI公司的AD7606和TI公司的ADS8588S兼容。

ADCS8162典型原理框圖

ADCS8162功能特性

■?單電源操作?+2.5V~+5.5V

■?8路同步采樣輸入

■?真雙極性模擬輸入范圍:?±10?V,?±5?V

■?5?V?單模擬電源?2.3?V?to?5?V?VDRIVE

■?模擬輸入箝位保護

■?具有1?M??模擬輸入阻抗的輸入緩沖器

■?二階抗混疊模擬濾波器

■?片內精密基準電壓及緩沖?5ppm/℃?溫漂

■?所有通道16位、?200?kSPS?ADC?

■?通過數字濾波器提供過采樣功能

■?靈活的并行/串行接口

? ?SPI/QSP/MICROWIR?/DSP兼容

■?模擬輸入通道提供7?kV?ESD額定值

? ?輸入通道?89?dB?SNR,??106?dB?THD

■?±0.5?LSB?INL,?±0.5?LSB?DNL

■?低功耗:?130?mW?待機模式:?35?mW

■?溫度范圍:??40°C?to?+85°C

■?64引腳?LQFP封裝

化成測試設備方案介紹

在全球碳中和的宏觀背景下，新能源汽車市場迎來爆發(fā)式增長，帶動動力電池裝車量持續(xù)提升。電池分容化成是電池生產過程中的重要環(huán)節(jié)，電池廠商對大容量動力電池分容化成測試設備提出了更高的要求：

1.需要多通道并聯(lián)實現更大的電流。

2.可以實現更低成本的串聯(lián)充電(需要高共模電流電壓采樣)。

3.電池分容需要更高精度的電流電壓采樣（一般0.05%采樣精度）。

4. ?低成本，高可靠性。

更加靈活的數字閉環(huán)拓撲架構更加適應當今BFT設備的要求。能夠更方便的實現多通道錯相并聯(lián)，以達到更大電流測試能力。

該方案一般需要一顆高精度多通道的同步SAR ADC，采樣電池電壓電流。

該ADC在全溫度段的采樣精度成了影響B(tài)FT設備精度的關鍵。其具體電路拓撲架構如圖所示：

電池分容化成數字閉環(huán)拓撲架構圖

芯動神州ADCS8162產品優(yōu)勢

ADCS8162在無過采樣情況下其信噪比能達到89dB，能夠幫助BFT設備實現更高精度的電壓電流調節(jié)。更低的THD和INL性能助力實現更加穩(wěn)定的數字閉環(huán)。

ADCS8162非常適合應用于電池分容化成的高精度采樣，同時ADCS8162性能上可對標ADI AD7606與TI ADS8588S。

超低的功耗實現更低成本的電源供電系統(tǒng)，同時降低功耗可以降低結溫提升系統(tǒng)的可靠性。





審核編輯：劉清