运用简介
动力耗费是全球面对的遍及问题，许多职业尽力通过完成更安全、更清洁、更高效、低本钱的电源处理方案来应对这一问题。混合动力 和电动汽车、太阳能、风能的日渐盛行便是这种趋势的成果。所有这些处理方案都有一个共同之处：锂离子电池。由于这些范畴增加迅 速，锂离子电池将在节能方面起到更重要的效果。
锂离子电池制作程序非常复杂，包含电极出产、堆叠结构和单元安装。 然后要履行电气测验，以便鉴定电池容量和功用。这之后还要履行电气测验，以便鉴定电池在作业中的容量，即额定值。关于锂离子电池制作中的这些电气测验，需求高功率、高功率和高精度的测验设备。ADI公司根据AD8450/1和ADP1972的处理方案正是为此而推出。
体系规划考虑要素
功率
笔记本电脑、手机和相似便携设备中锂离子电池的容量一般很小，典型值是数安时。可是，用于车辆或储能的锂离子电池容量则高得 多，一般在数十乃至数百安时左右。用于小容量电池的线性测验设备，假如也用于高容量电池测验，在充电阶段将会耗费很多功率， 导致功率低下，并且会给设备硬件规划带来相当严重的热问题。ADI AD8450/1和ADP1972处理方案根据PWM架构，有助于处理这一问题。
ADI PWM架构还能协助把更多电池能量送回电网或其他测验通道进行充电。与将电池能量放电至阻性负载的线性架构比较，这是一种环保且 高效的处理方案。
精度
为了取得准确的锂离子电池容量，需求准确丈量充电和放电两种形式下的电流和电压。结合体系中的精细ADC、DAC和其他器材，ADI公 司根据AD8450/1和ADP1972的处理方案可完成高精度丈量和设定。
低体系本钱
• 更高的开关频率支撑运用尺度更小、价格更低的功率元件，如电感和电容等
• 动力收回运用有助于下降运营本钱
• AD8450/1精度更高，可下降热办理本钱，简化操控环路规划
• AD8450/1选用共同的外表放大器规划，制作过程中的校准时刻可缩短一半，功用确保时刻可更长
• 集成处理方案使得体系尺度更小，设备和保护本钱更低
ADI处理方案
体系框图
下面是从直流母线到电池的体系框图，包含微操控器、模仿前端和操控器、PWM操控器、高压MOSFET驱动器、功率级（MOSFET、电感、 电容、分流电阻）、电压/电流读取（ADC）以及电压/电流设置（DAC）。
注释：上述信号链代表从直流母线到电池的通道板规划。模块的技能要求可改变，但下表列出的产品代表满意部分要求的 ADI 处理方案。
1. 模仿前端和操控器 AD8450/AD8451
2. 降压和升压PWM操控器 ADP1972
3. 微操控器ADuC7060/ADuC7061
4. 模数转换器AD7173-8/AD7175-2
5. DAC AD5686R/AD5668/ AD5676R
6. 基准电压源ADR3450/ADR4550
7. MOSFET驱动器 ADuM7223
8. 电源办理 ADP2441/ADP7102/ ADM8829
9. 多路复用器ADG528F/ADG5408/ ADG658/ADG1406
体系作业原理
上图首要包含两个功用：一是对电池充电，二是对电池放电，这由AD8450/1和ADP1972的形式信号决议。每个功用有两种形式：恒流 （CC）形式和恒压（CV）形式。两个DAC通道操控CC和CV设定点。CC设定点决议充电和放电两个功用的CC形式下环路中有多少电流。CV设定 点决议环路从CC进入CV时的电池电位，相同适用于充电和放电两个功用。
精细模仿前端和操控器AD8450/1运用内部差动放大器PGDA丈量电池电压，并运用内部外表放大器PGIA和外部分流电阻（RS ）丈量电池上的 电流。然后，它通过内部差错放大器和外部补偿网络（用于确认环路功用是CC仍是CV），将该电流和电压与DAC设定点比较较。在该模块 之后，差错放大器的输出进入PWM操控器ADP1972，以确认MOSFET功率级的占空比。最终是构成完好环路的电感和%&&&&&%。本部分的阐明 针对充电和放电两个功用，由于ADP1972是降压和升压PWM操控器。
本方案中，ADC取得环路电压和电流的读数，但它不是操控环路的一部分。扫描速率与操控环路的功用无关，因此一个ADC就能丈量多 通道体系中很多通道的电流和电压。DAC也是如此，因此能够运用低本钱DAC来设置多个通道。此外，单个处理器只需操控CV和CC设定 点、作业形式及办理功用，因此它能够与许多通道接口。
体系功用
ADI公司制作了ADP1972和AD8450演示板如下图，能够用来验证其功率和精度。关于该异步降压和升压电源体系，直流母线输入为12 V， 最大充电/放电电流为20 A。
功率：在最大额定值、20 A CC形式（充电和放电功用均如此）及3.3 V负载条件下，演示板的功率约为90%。为完成这一数值，体外二极管、 分流电阻、电感和MOSFET均通过优化。
精度：校准初始精度之后，电流的精度包含温漂、全电流规模（0 A至20 A）内的线性度、短期稳定性（噪声）和全电压规模（0 V至3.6 V）内的 CMRR。在演示板上验证的成果是，该ADI处理方案的典型电流精度为0.01%以下（25°C ± 10°C）。对电压精度能够进行相似的剖析，通过此演示板验证，它相同在0.01%以下。
