Toepassing van een 8-kanaals gelijktijdig sample ADC (CM2248) in batterijvorming- en classificatietestequipment

01 Inleiding

Simu Microelectronics heeft de CM2248 geïntroduceerd, een 16-bits, 8-kanaals gelijktijdig samplende SAR ADC. Elk kanaal integreert analoge ingangsclampbeveiliging en een tweede-orde anti-aliasfilter. Alle kanalen kunnen gelijktijdig sample met een snelheid van 200 kSPS. De CM2248 is pin-compatibel met ADI’s AD7606 en TI’s ADS8588. De belangrijkste kenmerken staan hieronder.

02 CM2248 Kenmerken

• Bipolaire analoge ingangsbereiken: ±10 V, ±5 V

• 8 gelijktijdig samplende ingangskanalen

• Volledig geïntegreerde data-acquisitie-oplossing

  • Beveiliging tegen klemmen van analoge ingang

  • Ingangsbuffer met 1 MΩ analoge ingangsimpedantie

  • Analoge anti-aliasing filter van tweede orde

  • Ingelaste precisiespanningsreferentie en buffer

  • 16-bits, 200 kSPS ADC (alle kanalen)

  • Oversamplingmogelijkheid via digitaal filteren

• Prestatie

  • 92 dB SNR, –105 dB THD

  • ±1 LSB INL, ±0,8 LSB DNL

  • Laag stroomverbruik: 150 mW in bedrijfstoestand, 30 mW in stand-by modus

  • ESD op analoge ingang tot 8 kV

  • Alle producten ondergaan strenge betrouwbaarheidstesten

03 Oplossingsoverzicht

In de afgelopen jaren, tegen de achtergrond van wereldwijde koolstofneutraliteit, heeft de markt voor nieuwe energievoertuigen een explosieve groei doorgemaakt, wat heeft geleid tot een gestage toename in de installatie van stroombatterijen. Batterijformulering en capaciteitsclassificatie zijn cruciale fasen in het productieproces van batterijen, en fabrikanten stellen steeds hogere eisen aan testapparatuur voor batterijformulering en -classificatie (BFT) voor krachtige batterijen met grote capaciteit:

1. Meerkanalige parallelle werking is vereist om een hogere stroomcapaciteit te bereiken.

2. Seriële opladen tegen lagere kosten moet worden ondersteund (hiervoor zijn hoge gemeenschappelijke stroom- en spanningsmeting nodig).

3. Batterijformulering en -classificatie vereisen zeer nauwkeurige spannings- en stroommeting (meestal ongeveer 0,05% nauwkeurigheid).

4. Lage kosten en hoge betrouwbaarheid.

Flexibelere digitale closed-loop topologie-architecturen zijn beter afgestemd op de eisen van moderne BFT-apparatuur. Zij maken een eenvoudigere implementatie mogelijk van meerkanaals parallelle faseverschuivingswerking om een hogere stroomtestcapaciteit te bereiken. Dergelijke oplossingen vereisen doorgaans een hoogwaardige, meerkanaals synchrone SAR-ADC om de batterijspanning en -stroom te meten. De nauwkeurigheid van de ADC bij bemonstering over het volledige temperatuurbereik wordt dan een belangrijke factor die de algehele nauwkeurigheid van het BFT-systeem beïnvloedt. Een representatieve circuittopologie is weergegeven in de figuur.

04 Productvoordelen

Kort samengevat, de CM2248 behaalt een SNR van tot 92 dB, zelfs zonder oversampling, waardoor BFT-apparatuur in staat is om spannings- en stroomregeling met hogere precisie te realiseren. De lage THD en uitstekende INL-prestaties dragen bij aan een stabielere digitale regelkring. De CM2248 is zeer geschikt voor hoogwaardige bemonstering in toepassingen voor batterijformulering en -classificatie, en presteert direct vergelijkbaar met de AD7606 van ADI en de ADS8588 van TI.