? 背景概述

電池化成是電池制造過(guò)程中的一個(gè)關(guān)鍵步驟，它對(duì)電池的性能、壽命和安全性具有重要影響。電池化成的基本原理是在電池內(nèi)部建立起電化學(xué)反應(yīng)，使正極和負(fù)極之間能夠進(jìn)行可逆的電荷轉(zhuǎn)移。在化成過(guò)程中，電池會(huì)經(jīng)歷一系列的充電和放電循環(huán)，以激活電池材料并形成穩(wěn)定的電極界面，并使電池達(dá)到設(shè)計(jì)容量?；蛇^(guò)程通常包括幾個(gè)階段，如預(yù)充電、恒流充電、恒壓充電等。每個(gè)階段的充電電流和電壓都有一定的要求，以確保電池能夠充分充電并達(dá)到最佳性能。

電池化成基本結(jié)構(gòu)如下圖（模擬并聯(lián)結(jié)構(gòu)）。Buck/Boost轉(zhuǎn)換器在充電時(shí)工作在降壓模式，為電池提供充電電源，在放電時(shí)工作在降壓模式；第一級(jí)運(yùn)放，測(cè)量電池電壓及電池單元或電池組的充電電流；第二級(jí)運(yùn)放，用作電壓回路或電流回路的調(diào)節(jié)；第三級(jí)運(yùn)放（可選），緩沖運(yùn)放輸出饋送到升降壓轉(zhuǎn)換器中，以控制輸出電壓或電流；ADC，監(jiān)測(cè)電池電壓和電流；DAC，能夠?yàn)楹懔骱秃銐嚎刂骗h(huán)提供精準(zhǔn)的參考控制信號(hào)。

隨著個(gè)人便攜設(shè)備和新能源汽車快速發(fā)展，鋰電池市場(chǎng)需求持續(xù)增長(zhǎng)，各個(gè)電池廠商對(duì)化成過(guò)程中鋰電池充放電電流/電壓測(cè)量的誤差要求也顯著提高，對(duì)整個(gè)測(cè)量控制電路中放大器、ADC/DAC、電壓基準(zhǔn)的誤差要求也相應(yīng)提高。同時(shí)，在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)下，方案性價(jià)比高也是各個(gè)廠家要求之一。圣邦微電子能用更低成本實(shí)現(xiàn)更高精度、更高功率的電池化成I/V控制。

? 圣邦微電池化成整體方案框圖

1. 并聯(lián)模擬型

2. 并聯(lián)數(shù)字型

3. 串聯(lián)數(shù)字型

? 圣邦微高精度I/V采樣方案

1. 電壓電流檢測(cè)精度的主要影響因素

• 檢流電阻的溫漂：檢流電阻隨溫度的漂移
• 失調(diào)電壓的溫漂：溫度變化導(dǎo)致失調(diào)電壓隨著溫度變化而變化
• 增益誤差漂移：增益誤差隨溫度變化而變化
• 運(yùn)放的CMRR：運(yùn)放輸出電壓隨著輸入端共模電壓而波動(dòng)
• ADC的線性度(INL)：ADC器件在所有的數(shù)值點(diǎn)上對(duì)應(yīng)的模擬值和真實(shí)值之間誤差最大的那一點(diǎn)的誤差值

此外，基準(zhǔn)電壓的溫漂、輸入偏置電流及其溫漂、運(yùn)放的CMRR隨溫度的漂移、采樣帶寬及噪聲等，都會(huì)對(duì)電流電壓的檢測(cè)精度帶來(lái)一定的影響。

2. 圣邦微高精度電流檢測(cè)方案

• 電流檢測(cè)儀表運(yùn)放采用SGM621A，Gain=25倍
• 采樣ADC采用SGM58601，PGA=1，單端采樣
• 基準(zhǔn)源采用SGM4029A-2.5V
• 靜態(tài)誤差認(rèn)為能夠通過(guò)系統(tǒng)校準(zhǔn)消除掉

a. 儀表放大器的主要優(yōu)勢(shì)

采用儀表放大器相較于通用運(yùn)放或集成電阻的差分放大器的優(yōu)勢(shì)包括：

• 更高輸入阻抗，帶來(lái)更低的偏置電流(I_B)
• 更低的Vos電壓和漂移
• 更好的更高CMRR
• 增益優(yōu)化/可配置性

SGM621A 低功耗、低噪聲、軌對(duì)軌輸出儀表放大器

b. SGM58601 24-Bit、超低噪聲、60kSPS、8通道、Sigma-Delta ADC

c. SGM4029A 士0.05% 高精度電壓基準(zhǔn)

3. 圣邦微高精度電壓檢測(cè)方案

• 電流檢測(cè)儀表運(yùn)放采用SGM621A，Gain=25倍
• 電壓檢測(cè)通用運(yùn)放采用SGMOP17C，Gain=1倍
• 采樣ADC采用SGM58601，PGA=1，單端采樣
• 基準(zhǔn)源采用SGM4029A-2.5V
• 靜態(tài)誤差認(rèn)為能夠通過(guò)系統(tǒng)校準(zhǔn)消除掉

a. SGMOP17C 2.8MHz、高電壓、高精度、低噪聲放大器

b. SGM8473 高輸入阻抗、低功耗、低噪聲衰減型差分放大器

? 圣邦微電子高精度模擬量給定方案

• 控制參考值給定DAC采用SGM5353
• 基準(zhǔn)源采用SGM4029A-2.5V
• 靜態(tài)誤差認(rèn)為能夠通過(guò)系統(tǒng)校準(zhǔn)消除掉

SGM5353 16-Bit，串行輸入，電壓輸出數(shù)模轉(zhuǎn)換器

● 圣邦微介紹

SGMC

網(wǎng)址：www.sg-micro.com

國(guó)家：中國(guó)

圣邦微電子（北京）股份有限公司（股票代碼300661）專注于高性能、高品質(zhì)模擬集成電路的研發(fā)和銷售。 公司產(chǎn)品覆蓋信號(hào)鏈和電源管理兩大領(lǐng)域，擁有25大類4000余款可銷售型號(hào)，包括各類運(yùn)算放大器及比較器、音頻功率放大器、視頻緩沖器、線路驅(qū)動(dòng)器、模擬開(kāi)關(guān)、溫度傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）、數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）、電平轉(zhuǎn)換芯片、接口電路、電壓基準(zhǔn)芯片、小邏輯芯片、LDO、微處理器電源監(jiān)控電路、DC/DC降壓轉(zhuǎn)換器、DC/DC升壓轉(zhuǎn)換器、DC/DC升降壓轉(zhuǎn)換器、背光及閃光燈LED驅(qū)動(dòng)器、AMOLED電源芯片、PMU、OVP及負(fù)載開(kāi)關(guān)、電池充放電管理芯片、電池保護(hù)芯片、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)芯片、MOSFET驅(qū)動(dòng)芯片等。

產(chǎn)品線詳細(xì)信息

中文名稱：圣邦微

產(chǎn)品分類：模擬器件

經(jīng)營(yíng)模式：代理

應(yīng)用領(lǐng)域及市場(chǎng)

通信設(shè)備，工業(yè)控制，汽車電子，消費(fèi)電子，安防監(jiān)控，醫(yī)療電子，智能家居，儀器儀表等。

主要產(chǎn)品

運(yùn)放，比較器，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，音頻/視頻驅(qū)動(dòng)，模擬開(kāi)關(guān)，邏輯芯片，電源管理芯片，MOSFET驅(qū)動(dòng)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)等。

● 豐寶簡(jiǎn)介

上海豐寶電子信息科技有限公司創(chuàng)辦于1998年5月，本土知名的元器件代理商?？偛课挥谏虾＃诒本⑸钲?、蘇州、香港、臺(tái)灣設(shè)有分公司，并在廣州、東莞、廈門、南京、杭州、 武漢、西安等15個(gè)城市設(shè)有辦事處。公司主營(yíng)電子元器件世界品牌在中國(guó)大陸的代理銷售，并致力于代理芯片產(chǎn)品的應(yīng)用設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，整體解決方案在通訊、家電、工業(yè)控制得到廣泛應(yīng)用。公司的主要代理品牌有Bourns、Winbond、Omron、Knowles、U-blox 、Nuvoton、Digi和Torex等。

豐寶電子系上海市高新技術(shù)企業(yè)，2003至2014年連續(xù)十二年被《國(guó)際電子商情》評(píng)選為“讀者最滿意的十家大陸電子元器件分銷商”。在2008至2011年三次獲得“Omron優(yōu)秀代理商銷售獎(jiǎng)”，2009至2012年三次獲得“SGMC杰出成長(zhǎng)獎(jiǎng)”，2010年榮獲“Bourns杰出業(yè)績(jī)獎(jiǎng)”，2011年榮獲“NXP年度增長(zhǎng)最快ID獎(jiǎng)”，2012年榮獲“NXP最佳FAE支持團(tuán)隊(duì)獎(jiǎng)”，2013榮獲 Torex合作伙伴獎(jiǎng)。豐寶電子視誠(chéng)信經(jīng)營(yíng)為企業(yè)至高榮譽(yù)，一直致力于上海市“誠(chéng)信創(chuàng)建企業(yè)”工作認(rèn)定，截止到2017年已榮升為五星級(jí)企業(yè)。