一种高分辨率ADC采样电路及电池漏电流检测电路制造技术

本实用新型专利技术涉及电压采集技术领域，为一种高分辨率ADC采样电路及电池漏电流检测电路，包括高精度低温漂基准、低噪声处理单元及核心ADC，所述低噪声处理单元包括前级低噪声处理单元及输入级低噪声处理单元；所述高精度低温漂基准的电压基准源信号输出端与前级低噪声处理单元降噪的输入端电连接，所述前级低噪声处理单元的低噪声电压基准源信号输出端与核心ADC的第一输入端电连接；所述输入级低噪声处理单元的输入端接被测信号，输出端与核心ADC的第二输入端电连接。该电路结构简单，构思巧妙且成本低，能完全发挥出ADC的24位极限性能，且电路反馈迅速，能快速有效反馈给电池或者电容的漏电流检测方案中，提高电池漏电流检测的精度和速度。测的精度和速度。测的精度和速度。

【技术实现步骤摘要】
一种高分辨率ADC采样电路及电池漏电流检测电路


[0001]本技术涉及电压采集
，具体涉及一种高分辨率ADC采样电路高分辨率ADC采样电路及电池漏电流检测电路。

技术介绍

[0002]在电池或者电容漏电流检测的方案中需要用到高分辨率低漂移的电压采集，而目前市面上现有的24位精密ADC采集板都难以达到我们需要的分辨率指标(更高位数的ADC是有达到需求的指标的，但价格高昂，性价比差，不利于大量使用)。同时使用其它方案的高分辨率低漂移的电压采集，比如精密电压时间技术(单斜、双斜、多斜积分技术)，确实可以实现需要的效果，但这种电路有一定的技术难度，开发调试周期较长，容错率低，价格高昂，性价比差，不适合大量推广应用。

技术实现思路

[0003]本技术提供了一种高分辨率ADC采样电路及电池漏电流检测电路，解决了以上所述的高分辨率低漂移的电压采集成本高且开发周期长的技术问题。
[0004]本技术为解决上述技术问题提供了一种高分辨率ADC采样电路，包括高精度低温漂基准、低噪声处理单元及核心ADC，所述低噪声处理单元包括前级低噪声处理单元及输入级低噪声处理单元；
[0005]所述高精度低温漂基准的电压基准源信号输出端与前级低噪声处理单元降噪的输入端电连接，所述前级低噪声处理单元的低噪声电压基准源信号输出端与核心ADC的第一输入端电连接；
[0006]所述输入级低噪声处理单元的输入端接被测信号，输出端与核心ADC的第二输入端电连接。
[0007]优选地，所述高精度低温漂基准包括LTZ1000、LTC6655、LTC6657或ADR4550C/D中任一种优于1ppm/℃温漂指标的电压基准器件。
[0008]优选地，所述低噪声处理单元包括ADA4528、ADA4523或MAX44246中的任一种。
[0009]优选地，所述低噪声处理单元的低漂移小于1uV/℃，低噪声峰峰值低频部分小于200nV，高频部分小于10nV/平方根(Hz)。
[0010]优选地，所述输入低噪声处理单元的输入基础电流Ibase小于1nA。
[0011]优选地，所述核心ADC包括AD7175、AD7124、AD7176或LTC2449中任一在中任一种24位精密ADC，所述核心ADC的REF+引脚与所述前级低噪声处理单元的输出端电连接。
[0012]优选地，所述采样电路还包括MCU，所述核心ADC与所述MCU通过SPI串口通信连接。
[0013]优选地，所述采样电路还包括电磁屏蔽腔，所述高精度低温漂基准、低噪声处理单元及核心ADC均位于所述电磁屏蔽腔内。
[0014]本技术还提供了一种电池漏电流检测电路，包括漏电检测单元，还包括所述的高分辨率ADC采样电路，所述核心ADC的输出端与所述漏电检测单元的输入端电连接。
[0015]有益效果：本技术提供了一种高分辨率ADC采样电路及电池漏电流检测电路，包括高精度低温漂基准、低噪声处理单元及核心ADC，所述低噪声处理单元包括前级低噪声处理单元及输入级低噪声处理单元；所述高精度低温漂基准的电压基准源信号输出端与前级低噪声处理单元降噪的输入端电连接，所述前级低噪声处理单元的低噪声电压基准源信号输出端与核心ADC的第一输入端电连接；所述输入级低噪声处理单元的输入端接被测信号，输出端与核心ADC的第二输入端电连接。该电路结构简单，构思巧妙且成本低，能完全发挥出ADC的24位极限性能，且电路反馈迅速，能快速有效反馈给电池或者电容的漏电流检测方案中，提高电池漏电流检测的精度和速度。
[0016]上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本技术的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
[0017]此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0018]图1为本技术高分辨率ADC采样电路及电池漏电流检测电路的功能原理图；
[0019]图2为本技术高分辨率ADC采样电路及电池漏电流检测电路的核心ADC单元与输入级低噪声处理的电路设计图；
[0020]图3为本技术高分辨率ADC采样电路及电池漏电流检测电路的高精度低温漂基准与前级低噪声处理的电路设计图。
具体实施方式
[0021]以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本技术。根据下面说明和权利要求书，本技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本技术实施例的目的。
[0022]需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0023]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0024]目前市面上有多家提供大量使用的24位ADC，比如AD7190、ADS1256等制成的成品的信号采集卡出售，但极限指标都只能在20位上下，远不到极限指标的24位；而电池或者电
容漏电流检测需要极高分辨率的电压采样，这个程度完全不够。电池或者电容漏电流检测方案需要的采样分辨率参考来源：以锂电池为例说明，锂电的充电满电压约4.2V，放电截止电压约2.7V；电池电压在从4.2V变化到2.7V的过程中将放出所有存储的容量；假设这个过程中电压线性变化，实际上不是的，都在一个数量级上；然后以电池一年因为漏电流泄露20％容量来计算(一年剩余80％容量，基本上算比较好的电池)，由以上信息可以得出：
[0025]自放电导致的电压衰减速度(近似值)＝1.5V*20％/365天/24小时/3600秒＝9.5nV/S。这个速度对应5V的电压采集系统而言需要LOG(5V/9.5nV,2)＝28.9位的分辨率。若以20位的采集系统来来工作，则需要2^8.9＝477.7S才能采集到有效的电压差异，接近八分钟才能有效反馈给电池或者电容的漏电流检测方案进行控制，速度太慢。若是发挥出24位极限性能，则只需要2^4.9＝29.8S就可以有效反馈给本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高分辨率ADC采样电路，其特征在于：包括高精度低温漂基准、低噪声处理单元及核心ADC，所述低噪声处理单元包括前级低噪声处理单元及输入级低噪声处理单元；所述高精度低温漂基准的电压基准源信号输出端与前级低噪声处理单元降噪的输入端电连接，所述前级低噪声处理单元的低噪声电压基准源信号输出端与核心ADC的第一输入端电连接；所述输入级低噪声处理单元的输入端接被测信号，输出端与核心ADC的第二输入端电连接。2.根据权利要求1所述的高分辨率ADC采样电路，其特征在于，所述高精度低温漂基准包括LTZ1000、LTC6655、LTC6657或ADR4550C/D中任一种优于1ppm/℃温漂指标的电压基准器件。3.根据权利要求1所述的高分辨率ADC采样电路，其特征在于，所述低噪声处理单元包括ADA4528、ADA4523或MAX44246中的任一种。4.根据权利要求3所述的高分辨率ADC采样电路，其特征在于，所述低噪声处理单元的低漂移小于1uV/℃，低噪声峰峰值低频部分小于200n...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖迪，贾小林通，何小月，
申请(专利权)人：武汉励行科技有限公司，
类型：新型
国别省市：