ad采样做按键开关_电池应用中的电流采样电阻设计
在電池充放電管理、電池管理保護(hù)以及電池電量計(jì)應(yīng)用場(chǎng)合中,一般都會(huì)使用到電流采樣電阻,進(jìn)行電池充放電電流的檢測(cè)。其原理是在電池充放電回路中放置一個(gè)采樣電阻R, 電流流經(jīng)采樣電阻產(chǎn)生壓差,采樣電阻兩端電壓經(jīng)過(guò)RC濾波電路調(diào)理后進(jìn)入AD采樣, 電阻兩端電壓差除以采樣電阻即可得到回路的充放電電流。采樣電阻值通常比較低,一般不超過(guò)1歐,比如20毫歐,但是精度較高,一般都在±1%,同時(shí)電阻封裝一般選用0805或更大封裝,以防電阻額定功率不夠而失效。
不同芯片,采樣電阻相對(duì)電池的位置有所不同。一般情況下,電池充電芯片的采樣電阻在電池高側(cè),如圖1所示;而電量計(jì)以及保護(hù)芯片的采樣電阻則在電池低側(cè)居多,如圖2所示。
圖1 充電芯片采樣電阻圖2 電量計(jì)采樣電阻由于采樣電阻值較小,因此焊料的接觸電阻以及器件的引腳電阻就都已經(jīng)不能忽略,但是這些電阻值無(wú)法精確估算,且不同板卡之間可能差異很大,不具有一致性。如果直接從電阻兩端讀取電壓,可能會(huì)有很大誤差。因此為了保證充電電流檢測(cè)精度,通常都是采用開(kāi)爾文接法,如圖3所示,直接從電流采樣電阻的兩個(gè)焊盤(pán)上引出走線連接到芯片管腳,大電流走線則從焊盤(pán)的另外位置引出,電壓測(cè)試通道和電流主干道分開(kāi)使用不同的觸點(diǎn),因此,電壓測(cè)試通道基本沒(méi)有電流,可以一定程度上排除上述接觸電阻等影響,提高測(cè)試精度。
圖3 采樣電阻開(kāi)爾文接法由于電流采樣電阻上的電壓信號(hào)相對(duì)大電流來(lái)說(shuō)比較微弱,很容易受到干擾,因此,一般都會(huì)增加電容進(jìn)行濾波,如圖4所示,其中差模濾波電容必不可少,但是共模濾波電容則視情況可用可不用,如果地平面做的不好,導(dǎo)致各處地電平不一致,共模濾波反而可能導(dǎo)致電阻兩端出現(xiàn)壓差,影響精度。
圖4進(jìn)行PCB Layout時(shí)總的原則是將阻容等元器件盡量靠近芯片引腳,尤其采樣電阻走線盡量短,避免受干擾影響。同時(shí)注意大電流回路的電源過(guò)孔和地過(guò)孔孔徑要足夠大,且數(shù)量足夠多,以提供足夠的電流承載能力,不產(chǎn)生過(guò)大的壓降。
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