Applicazione di un convertitore ADC a 8 canali con campionamento simultaneo (CM2248) nell'equipaggiamento per i test di formazione e classificazione delle batterie

01 Introduzione

Simu Microelectronics ha introdotto il CM2248, un ADC SAR da 16 bit con 8 canali a campionamento simultaneo. Ogni canale integra protezione analogica di ingresso con clamp e un filtro anti-aliasing di secondo ordine. Tutti i canali possono eseguire il campionamento simultaneo a una frequenza di 200 kSPS. Il CM2248 è pin-compatibile con l'AD7606 di ADI e con l'ADS8588 di TI. Le sue caratteristiche principali sono riportate di seguito.

02 Caratteristiche del CM2248

• Gamme d'ingresso analogico bipolari: ±10 V, ±5 V

• 8 canali d'ingresso con campionamento simultaneo

• Soluzione integrata completa per l'acquisizione dati

  • Protezione con clamp sugli ingressi analogici

  • Buffer di ingresso con impedenza di ingresso analogico da 1 MΩ

  • Filtro analogico anti-aliasing del secondo ordine

  • Riferimento e buffer di precisione integrati

  • aDC a 16 bit, 200 kSPS (tutti i canali)

  • Capacità di sovracampionamento tramite filtraggio digitale

• Prestazioni

  • rapporto segnale-rumore di 92 dB, THD di –105 dB

  • ±1 LSB INL, ±0,8 LSB DNL

  • Basso consumo di energia: 150 mW in funzionamento, 30 mW in modalità standby

  • ESD di ingresso analogico fino a 8 kV

  • TUTTI prodotti sottoposti a rigorosi test di affidabilità

03 Panoramica della Soluzione

Negli ultimi anni, nel contesto globale della neutralità carbonica, il mercato dei veicoli a energia nuova ha sperimentato una crescita esplosiva, trainando un incremento continuo nell'installazione di batterie elettriche. La formazione e la classificazione della capacità sono fasi critiche nel processo di produzione delle batterie, e i produttori di batterie hanno richieste più elevate riguardo alle attrezzature per il test di formazione e classificazione (BFT) per batterie elettriche ad alta capacità:

1. È richiesta un'operazione parallela su più canali per raggiungere una maggiore capacità di corrente.

2. Deve essere supportata la ricarica in serie a basso costo (che richiede misurazione ad alta corrente e tensione in modo comune).

3. La formazione e la classificazione delle batterie richiedono misurazioni di tensione e corrente ad alta precisione (tipicamente con un'accuratezza intorno allo 0,05%).

4. Basso costo e alta affidabilità.

Architetture più flessibili di topologie digitali a loop chiuso sono meglio adatte ai requisiti degli apparecchi BFT moderni. Consentono una più facile implementazione di operazioni parallele sfasate su più canali per raggiungere una maggiore capacità di test della corrente. Tali soluzioni richiedono tipicamente un convertitore ADC SAR sincrono multicanale ad alta precisione per campionare la tensione e la corrente della batteria. L'accuratezza del campionamento dell'ADC sull'intero intervallo di temperatura diventa un fattore chiave che influenza l'accuratezza complessiva del sistema BFT. Una topologia circuitale rappresentativa è mostrata nella figura.

04 Vantaggi del prodotto

In sintesi, anche senza oversampling, il CM2248 raggiunge un rapporto segnale-rumore (SNR) fino a 92 dB, consentendo agli apparecchi BFT di realizzare una regolazione della tensione e della corrente con maggiore precisione. Le sue basse distorsioni armoniche totali (THD) e l'eccellente prestazione INL contribuiscono a ottenere un sistema di controllo digitale a loop chiuso più stabile. Il CM2248 è particolarmente adatto per campionamenti ad alta precisione nelle applicazioni di formazione e classificazione delle batterie, e le sue prestazioni sono direttamente paragonabili a quelle dell'AD7606 di ADI e dell'ADS8588 di TI.