TIDA-01040

Diseño de referencia del comprobador de baterías para aplicaciones de alta corriente

TIDA-01040

Archivos de diseño

Información general

La formación de baterías de iones de litio y las pruebas eléctricas requieren un control preciso de la tensión y la corriente, generalmente hasta superar ±0.05 % en el rango de temperatura especificado. Este diseño de referencia propone una solución para aplicaciones de comprobadores de baterías de alta corriente (hasta 50 A) que admiten tensiones de entrada (bus) de 8 V 16 V y tensiones de carga de salida (batería) de 0 V a 5 V. El diseño utiliza un controlador bidireccional multifásico integrado, LM5170, combinado con convertidores de datos de alta precisión y amplificadores de instrumentación para lograr precisión de carga y descarga del 0.01 % a escala completa. Para maximizar la capacidad de la batería y minimizar el tiempo de formación de la batería, el diseño utiliza bucles de calibración de corriente constante (CC) y tensión constante (CV) de alta precisión con una interfaz simplificada. Se describen todas las teorías clave de diseño y guían a los usuarios a través del proceso de selección de piezas y optimización. Por último, también se presentan el esquema, el diseño de la placa, las pruebas de hardware y los resultados.

Funciones

Subsistema de comprobación de baterías con control de calibración que alcanza una precisión de control de corriente de escala completa del 0.01 %.
Es compatible con aplicaciones de hasta 50 A con una tensión de entrada (bus) de 8 V a 16 V y una carga de salida (batería) de 0 V a 4.5 V (5 V máx.)
Controlador bidireccional buck y boost LM5170
Referencia programable de alta precisión suministrada por DAC80004
Supervisión de tensión y corriente proporcionadas por el sigma-delta de 24 bits ADS131A04
Interfaz de control amigable con el usuario

Industrial

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Archivos de diseño y productos

Archivos de diseño

Descargue archivos de sistema listos para usar para acelerar su proceso de diseño.

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Guía de diseño — TIDA-01040

TIDUE89B.PDF (3977 KB)

Descripción general del diseño de referencia y datos de las pruebas de rendimiento verificadas

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Assembly drawing — TIDA-01040

TIDRWK1.PDF (431 KB)

Descripción detallada del diseño para la instalación de componentes

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Bill of materials (BOM) — TIDA-01040

TIDRWK0.PDF (215 KB)

Lista completa de componentes de diseño, designadores de referencia y números de fabricantes/piezas

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CAD/CAE symbol — TIDA-01040

TIDRWK3.ZIP (4179 KB)

Archivos para modelos 3D o dibujos 2D de componentes de IC

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Gerber file — TIDA-01040

TIDCER0.ZIP (1352 KB)

Fichero de diseño que contiene información sobre la capa física de la PCB de diseño

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PCB layout — TIDA-01040

TIDRWK2.PDF (5830 KB)

Archivo de trazado de capas de PCB para generar el trazado del diseño de PCB

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Schematic — TIDA-01040

TIDRWJ9.PDF (1255 KB)

Diagrama esquemático detallado del diseño y los componentes

Productos

Incluye productos de TI en el diseño y posibles alternativas.

Reguladores lineales y de baja salida (LDO)

TPS737 — Regulador de tensión de caída ultrabaja de 1 A con protección de corriente inversa y activación

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Reguladores lineales y de baja salida (LDO)

TPS717 — Regulador de tensión de caída baja, alta PSRR, baja IQ, 150 mA con activación

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Controladores de CC/CC

LM5118 — Controlador elevador-reductor no síncrono con modo de corriente de Vin amplia de 3 V-75 V

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Amplificadores operacionales de precisión (Vos <1 mV)

TLV07 — Amplificador operacional de precisión, 36 V, bajo nivel de ruido, salida de carril a carril

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Convertidores de CC/CC

LM2664 — Inversor de tensión de capacitor conmutado con entrada de tensión de 1.8 V a 5.5 V

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Controladores de CC/CC

LM5170-Q1 — Controlador de corriente bidireccional multifásico con certificación AEC-Q100

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Diodos de protección ESD

TPD4S012 — Diodo de protección ESD cuádruple de 0.8 pF, 5.5 V, ±10 kV con Vbus tolerante a 15 V para interfa

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Amplificadores operacionales de precisión (Vos <1 mV)

OPA827 — Amplificador operacional de bajo ruido y alta precisión con entrada JFET

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Amplificadores totalmente diferenciales

THS4561 — Amplificador diferencial completo de rango de fuente amplio, 60 MHz y baja potencia

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Interruptores y multiplexores analógicos y de precisión

SN74LV4053A-Q1 — Automotive, 5V, 2:1 (SPDT), 3-channel, analog switch

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Reguladores lineales y de baja salida (LDO)

TPS709 — Regulador de tensión de caída baja de 150 mA, 30 V e IQ ultrabajo con protección de corriente invers

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Amplificadores de instrumentación

INA188 — Amplificador de instrumentación de 36 V, deriva cero y salida de carril a carril

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Búferes y controladores inversores

SN74LVC1G04-Q1 — Inversor de 1.65 V a 5.5 V de calidad automotriz

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MCU de uso general

TM4C1294NCPDT — MCU de 32 bits basada en Arm Cortex-M4F con 120 MHZ, 1 MB de memoria flash, 256 KB de RAM, USB, E

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DAC de precisión (≤ 10 MSPS)

DAC80004 — DAC de salida de tensión cuádruple de 16 bits reales y ultrapequeño con 1LSB INL/DNL

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Compuertas de traducción de tensión

SN74LV1T00 — Puerta NAND POSITIVA de 2 entradas, con fuente de alimentación única y selector de nivel lógico

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Compuertas de traducción de tensión

SN74LV1T32 — Puerta OR POSITIVA DE 2 ENTRADAS, con fuente de alimentación única y selector de nivel lógico

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Amplificadores operacionales de precisión (Vos <1 mV)

OPA2277 — Amplificador operacional de alta precisión y baja potencia de 10 µV, 0,1 µV/˚C

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Amplificadores de propósito general

LM6142 — Amplificador operacional doble de baja potencia, de 24 V y 17 MHz

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ADC de precisión

ADS131A04 — ADC delta-sigma de muestreo simultáneo, 24 bits, 128 kSPS y 4 canales

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Inicio de desarrollo

Desarrollo de hardware

Placa de evaluación

LM5170EVM-BIDIR — LM5170 48V-12V Bidirectional Converter Evaluation Module

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Guía del usuario de EVM: PDF | HTML

Productos y hardware compatibles

Desarrollo de hardware

Diseño de referencia

PMP15038 — Diseño de referencia de fuente de alimentación de 50 A y 0,05 % de precisión de corriente para siste

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TIDA-01168 — Diseño de referencia del convertidor CC/CC bidireccional para sistemas automotores de 12 V/48 V.<

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Desarrollo de hardware

Diseño de referencia

PMP15038 — Diseño de referencia de fuente de alimentación de 50 A y 0,05 % de precisión de corriente para siste

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TIDA-01168 — Diseño de referencia del convertidor CC/CC bidireccional para sistemas automotores de 12 V/48 V.<

Placa de evaluación

USB2ANY — Adaptador de interfaz USB2ANY

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Diseño de referencia

TIDA-010089 — Diseño de referencia de fuente de alimentación de CC lineal programable de dos cuadrantes, 15 V y 8

TIDA-010241 — Diseño de referencia de potencia flexible para plataformas Xilinx® e Intel® FPGA de alto rendimiento

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TIDA-01041 — Diseño de referencia del comprobador de baterías para formación de baterías multifásicas de alta pre

TIDA-01042 — Diseño de referencia del comprobador modular de baterías para aplicaciones de 50 A, 100 A y 200 A.

TIDA-020075 — Diseño de referencia de placa de controlador de pirofusibles de 2 canales del sistema de gestión de

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TIDA-050047 — Diseño de ref. de suministro de energía y carga de USB tipo C® integrado p/baterías de 2 a 4 celdas

Placa de evaluación

TPSM8287A06BASEVM — Módulo de evaluación TPSM8287A06 para módulo reductor de 6 A de detección remota e interfaz I²C e

ULC1001-DRV290XEVM — Paquetes de evaluación de hardware ULC1001 y DRV2901 para la limpieza ultrasónica de lentes (ULC)

ULC1001-DRV2911EVM — Módulo de evaluación ULC1001 y DRV2911

Tarjeta secundaria

TPS23881B1EVM-024 — Tarjeta secundaria TPS23881B