fenliuqijiancefangshizhisuoyichengweishouxuan，yifangmianshiyouyuqijiaogaodeceliangjingduhexiangduijiaodidechengben，lingyifangmianshiyinweitaceliangfangfajiandan，shiyongshebeishao，fangbiankuaijie。qiceliangyuanlishizhijieceliangfenliuqiliangduandedianya
，genjuoumudinglv，yongcedededianyachuyifenliuqidedianzuzhijiukeyidedaodianluzhongdedianliuzhi。erhuoerchuanganqijiancefangshisuiranjiegoujiandan，danqiceliangzhisuiwendudebianhuajiaoda。weici，benwenjiangjieshaoyikuanjiyumicrochip MCU、CAN接口和信號調理平台的低成本高精度的分流器檢測方案，供大家參考與使用。

 

該方案采用了Bourns的大電流分流器CSM2F-8518-L100J32，Microchip的MCU SAMC21E18A，ADC MCP3421
，儀表放大器MCP6N16，電壓基準MCP1501以及Microchip 的CAN接口ATA6560。儀表放大器MCP6N16與電壓基準MCP1501將分流器的采集信號放大和抬升，再由18-bit 內置PGA ΔΣADC MCP3421 將放大的模擬信號轉成數字信號，通過I2C接口傳給Microchip MCU SAMC21E18A，然後MCU進行數據的讀取

、處理和標定，Microchip 的CAN接口ATA6560用於數據通訊。該方案除了用於BMS係統，還可以用於電動和混動汽車
，母線電流檢測和焊接設備。

 

 

該分流器方案的特點：最大的工作隔離電壓可以達到560V。室溫下，精度可達2‰，全範圍精度為5‰，電源寬範圍電壓輸入
，12V時消耗的電流小於3mA，工作溫度範圍-40~125 ℃，持續檢測電流500A
，最大衝擊電流1000A（30mins on/off）

 

為wei了le方fang便bian用yong戶hu的de測ce試shi，標biao定ding和he應ying用yong，方fang案an同tong時shi也ye提ti供gong了le上shang位wei機ji軟ruan件jian。通tong過guo橋qiao接jie工gong具ju，用yong戶hu可ke以yi直zhi觀guan的de對dui分fen流liu器qi方fang案an進jin行xing標biao定ding和he測ce試shi應ying用yong。MCU內置Flash支持讀寫功能
，用來模擬EEPROM的功能存儲標定的數據。板上和分流器上貼有NTC溫度傳感器，用戶可以實時的讀取板上和分流器上的溫度。

 

 

了解了此電流檢測方案的整體特點之後，我們再來逐個介紹組成此方案的核心器件各自的特點。

 

先從此方案的MCU入手
，Microchip MCU SAMC21E18A的特色是32 bit Cortex M0+ MCU，可以5V供電，靈活的串口外設Sercom可以任意靈活的配製成UART，SPI和I2C
；內置CAN控製器支持CAN-FD，同時兼容CAN2.0 A/B。

 

其放大器MCP6N16具備自校正架構，可以通過超低失調
、低失調漂移以及優異的共模和電源抑製功能來最大限度地提高DC性能，同時消除1/f噪聲的不良影響，從而在全溫度範圍實現超高的精度。MCP6N16的低功耗CMOS工藝技術在實現低功耗的同時，還可提供500 kHz的(de)帶(dai)寬(kuan)。此(ci)外(wai)
，它(ta)配(pei)有(you)一(yi)個(ge)硬(ying)件(jian)使(shi)能(neng)引(yin)腳(jiao)可(ke)進(jin)一(yi)步(bu)降(jiang)低(di)功(gong)耗(hao)。對(dui)於(yu)既(ji)定(ding)速(su)度(du)和(he)性(xing)能(neng)而(er)言(yan)，這(zhe)種(zhong)低(di)功(gong)耗(hao)運(yun)行(xing)和(he)停(ting)機(ji)功(gong)能(neng)需(xu)要(yao)的(de)電(dian)流(liu)更(geng)少(shao)，因(yin)而(er)可(ke)延(yan)長(chang)電(dian)池(chi)壽(shou)命(ming)和(he)減(jian)少(shao)本(ben)身(shen)發(fa)熱(re)。該(gai)放(fang)大(da)器(qi)的(de)運(yun)行(xing)電(dian)壓(ya)低(di)至(zhi)1.8V，使得兩節1.5V幹(gan)電(dian)池(chi)的(de)電(dian)量(liang)消(xiao)耗(hao)遠(yuan)比(bi)典(dian)型(xing)情(qing)況(kuang)下(xia)的(de)少(shao)，而(er)其(qi)軌(gui)對(dui)軌(gui)輸(shu)入(ru)和(he)輸(shu)出(chu)操(cao)作(zuo)即(ji)使(shi)是(shi)在(zai)低(di)供(gong)電(dian)的(de)條(tiao)件(jian)下(xia)也(ye)可(ke)確(que)保(bao)全(quan)範(fan)圍(wei)使(shi)用(yong)。這(zhe)使(shi)得(de)整(zheng)個(ge)運(yun)行(xing)電(dian)壓(ya)範(fan)圍(wei)內(nei)的(de)性(xing)能(neng)都(dou)得(de)到(dao)大(da)幅(fu)提(ti)升(sheng)。MCP6N16儀表放大器非常適用於需要高性能
、高精度與低功耗
、低電壓運行兼備的應用，涵蓋醫療
、消費和工業市場上的傳感器接口
、信號調理以及固定式和便攜式儀器等等。

 

與其他A/D轉換器相比， MCP3421 特別適合需要設計簡單
、低功耗和節省空間的各種高精度模/ 數轉換應用。其特點主要表現在：全差分輸入，18位分辨率
，精密的連續自校準功能
；可選擇3.75、15、60或240SPS采樣速率進行轉換；可工作在連續轉換或單次轉換模式，在單次轉換後的空閑期內自動進入待機模式
，極大的減少了電流消耗；內部集成2.048V 0.05%精度，且溫度漂移僅為5ppm/℃的基準電壓源，可編程增益放大器（PGA）提供1/2/4/8倍增益，允許測量極小的信號並且具有很高的分辨率，內部集成振蕩器電路並提供I2C串行接口等。

 

Microchip混合及線性信號產品部副總裁Bryan J. Liddiard表示：“ADC市場和應用的發展需要更高分辨率
、更高速度和更高精度。此外，更低的功耗和更小的封裝也非常重要
，我們新推出的這些產品可滿足以上全部需求。”

 

高電壓輸入集成開關降壓穩壓器MCP16331可工作在最高50V的輸入電壓源下。 集成的特性包括上橋臂開關
、固定頻率峰值電流模式控製、內部補償、峰值電流限製和過溫保護。隻需最少量的外部元件
，即可開發完整的降壓直流/直流轉換器電源。通過集成限流元件、低電阻
、高速N溝道MOSFET和相關的驅動電路來實現高轉換器效率。高開關頻率最大程度地減小了外部濾波元件的尺寸，從而實現小尺寸的解決方案。MCP16331可以在將輸出電壓穩壓至2.0V-24V的同時，提供500 mA的連續電流。器件集成了高性能峰值電流‌ﾠ模式架構
，即使在電源係統中常見的輸入電壓階躍和輸出電流瞬變條件期間，也可以穩定地對輸出電壓進行穩壓。EN輸入用於開啟和關閉器件。對於限電和負載分配應用，器件關閉時，輸入端僅消耗幾μA的電流。此引腳在內部上拉，因此即使EN引腳懸空，器件也仍會啟動。輸出電壓可通過外部電阻分壓器進行設置。

 

汽車和工業CAN市場一直要求以具有成本效益的解決方案提供更高性能、更低功耗和更大靈活性。Microchip全新係列高速CAN收發器符合高性能要求，提供了行業的低待機電流，並有多種外形尺寸小巧的器件可供選擇。Microchip公司ATA6560/1收發器支持CAN FD標準和高達5Mbits/s的數據速率，為CAN協議控製器和CAN雙線式物理總線提供對接接口。符合ISO11898-2、ISO11898-5和SAEJ2284標準，具備較高的電磁兼容性(EMC)和靜電釋放 (ESD)性能。當供電電壓關閉時， ATA6560/1收發器可為CAN總線提供理想的無源性能，配有一個供電電壓為3V 至5V的MCU直連接口。對於各類高速CAN網絡、尤其是要求低功耗並需通過CAN總線喚醒的CAN節點而言
，具備多種運行模式和專用故障安全功能的 ATA6560/1無疑是絕佳選擇。低功耗CAN收發器基於先進工藝開發
，能夠進一步集成模擬功能和複雜的數字功能。

 

世健公司的現場應用總監仇嘉洋表示：世健公司作為技術分銷商跟解決方案商
，時刻關注市場技術需求動態
，通過采用Microchip公司高性能的Cortex-M0+ MCU，fengfudemonixinhaolian
，dianyuanhejiekouchanpin，yufenliuqichuanganqixiangjiehe，shijiangongsiweikehutigonglewanzhengdefenliuqidianliujiancejiejuefangan，keguangfanyingyongyuqichehechunengBMS，電動和混動汽車，工業母線電流檢測和焊接設備等大電流檢測的應用。

 

 

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