TIDA-01041

マルチフェーズ、高精度、0.5 ~ 100A のバッテリ構成に対応するバッテリ・テスタのリファレンス・デザイン

TIDA-01041

設計ファイル

概要

This reference design provides a multi-phase solution for a wide range of current battery test applications. Leveraging the dual phase buck/boost controller LM5170's daisy chain configuration gives the design the ability to achieve 100A charging/discharging rates. Utilizing high accuracy constant current (CC) and constant voltage (CV) calibration loops, TIDA-01041 can achieve up to 0.01% voltage control accuracy. All key design theories are described guiding users through the part selection process and optimization. Finally, schematic, board layout, hardware testing, and results are also presented.

特長
  • High precision calibration control achieving 0.02% full scale current control accuracy and 0.01% full scale voltage control accuracy
  • Supports from 0.5-A to 100-A charge and discharge
  • Input voltage (bus) from 8 V - 16 V and output load (battery) from 0 V - 4.2 V (5 V max)
  • Two LM5170 multiphase bidirectional buck, boost integrated controllers and drivers for charging and discharging

組み立てられたボードは、テストと性能検証のみの目的で開発されたものであり、販売していません。

設計ファイルと製品

設計ファイル

すぐに使用できるシステム・ファイルをダウンロードすると、設計プロセスを迅速化できます。

JAJU743A.PDF (8340 K)

リファレンス・デザインの概要と検証済みの性能テスト・データ

TIDRZA4B.PDF (1288 K)

設計レイアウトとコンポーネントを示した詳細な回路図

TIDRZA5.PDF (213 K)

設計に使用したコンポーネント、参照指定子、メーカー名や型番などを記入した詳細なリスト

TIDRZA6.PDF (497 K)

コンポーネントの配置を明示する詳細な設計レイアウト

TIDRZA8.ZIP (24839 K)

IC コンポーネントの 3D モデルまたは 2D 図面に使用するファイル

TIDCFD1.ZIP (1347 K)

PCB 設計の基板層に関する情報を記載した設計ファイル

TIDRZA7.PDF (7425 K)

PCB 設計レイアウトを生成するための PCB 基板層のプロット・ファイル

製品

設計や代替製品候補に TI 製品を含めます。

Arm ベースのマイコン

TM4C1294NCPDT120MHz、1MB フラッシュ、256KB RAM、USB、ENET MAC+PHY 搭載、32 ビット Arm Cortex-M4F ベースのマイコン (MCU)

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ESD (静電気放電) とサージ保護

TPD4S012USB インターフェイス向け、15V 対応 Vbus、クワッド 0.8pF、5.5V、±8kV ESD 保護ダイオード

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アナログ・スイッチ / マルチプレクサ

SN74LV4053A-Q1車載、5V、2:1 (SPDT)、3 チャネル・アナログ・マルチプレクサ

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シリーズ電圧リファレンス

REF50252.5V、3μVpp/V のノイズ、3ppm/℃ のドリフト、高精度のシリーズ・リファレンス電圧

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シリーズ電圧リファレンス

REF50505V、3μVpp/V のノイズ、3ppm/℃ のドリフト、高精度のシリーズ・リファレンス電圧

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チャージ・ポンプ (インダクタレス)

LM26641.8V ~ 5.5VIN、スイッチト・キャパシタ電圧コンバータ

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リニア・レギュレータと低ドロップアウト (LDO) レギュレータ

TPS709逆電流保護機能およびイネーブル搭載、150mA、30V、超低静止電流 (IQ)、低ドロップアウト電圧レギュレータ

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リニア・レギュレータと低ドロップアウト (LDO) レギュレータ

TPS717イネーブル搭載、150mA、高 PSRR、低静止電流 (IQ)、低ドロップアウト電圧レギュレータ

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リニア・レギュレータと低ドロップアウト (LDO) レギュレータ

TPS737逆電流保護機能とイネーブル搭載、1A、超低ドロップアウト電圧レギュレータ

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反転バッファとドライバ

SN74LVC1G04-Q1車載、シングル、1.65V ~ 5.5V インバータ

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完全差動アンプ

THS4561超低消費電力、60MHz、広い電源電圧範囲、完全差動アンプ

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昇降圧および反転コントローラ (スイッチ外付け)

LM51183 ~ 75V 広い入力電圧範囲、電流モード非同期昇降圧コントローラ

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昇降圧および反転コントローラ (スイッチ外付け)

LM5170-Q1AEC-Q100 認証済み、マルチフェーズ双方向電流コントローラ

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汎用オペアンプ

LM6142Dual, 24-V, 17-MHz, low-power operational amplifier

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電圧変換ゲート

SN74LV1T00単一電源、2 入力正論理 NAND ゲート・ロジック・レベル・シフタ

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電圧変換ゲート

SN74LV1T32ロジック・レベル・シフタ搭載、単一電源、2 入力正論理 OR ゲート

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高精度 ADC (10MSPS 以下)

ADS131A0424 ビット、128kSPS、4 チャネル同時サンプリング・デルタ・シグマ ADC

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高精度 DAC (10MSPS 以下)

DAC80004超小型、4 チャネルで電圧出力の本格的な 16 ビット DAC、1LSB の INL/DNL を達成

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高精度オペアンプ (Vos が 1mV 未満)

OPA827低ノイズ、高精度、JFET入力オペアンプ

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高精度オペアンプ (Vos が 1mV 未満)

TLV07高精度、36V、低ノイズ、レール・ツー・レール出力オペアンプ

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技術資料

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種類 タイトル 英語版のダウンロード 日付
設計ガイド 多相、高精度、0.5~100A のバッテリ構成に対応するバッテリ・テスタのリファレンス・デザイン (Rev. A 翻訳版) 英語版をダウンロード (Rev.A) 2019年 8月 9日
技術記事 Taking a modular approach to high-precision, high-current battery test equipment 2019年 6月 21日
技術記事 Achieving highly accurate full-scale charge and discharge current control for high-cell Li-ion battery-formation testing 2018年 8月 13日

関連する設計リソース

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評価ボード
USB2ANY USB2ANYインターフェイス・アダプタ

ソフトウェア開発

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DELTASIGMAEVAL-GUI デルタ・シグマ評価ソフトウェア

サポートとトレーニング

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