首页 >> 最新文章

利用0至1V模拟乘法器实现电池供电系统的精确功率管理快速成型机

快速成型机    
2021年01月20日

利用0至1V模拟乘法器实现电池供电系统的精确功率管理

摘要:有些系统要求测量输出到负载的功率,这比通过传统的电流检测放大器简单测量电流更为重要。负载功率测量可以精确管理电池或交流适配器供电设备的功率。该应用笔记显示了创建一个简易模拟乘法器的方法,将两路2到2V的输入信号相乘,从而实现精确的负载功率测量。

负载功率测量的重要性在笔记本电脑应用中,负载功率的测量往往非常重要,此类应用中,整个电路是由锂离子电池供电或由同时向电池充电的交流适配器供电。因为每个电源的输出电压不同,负载电流也不同。通常情况下,交流适配器输出26V,而电池包由3节Li离子电池组成,充满电时电压约22.6V,完全放电时约为9V。

要精确管理电路中的功率,仅仅测量负载电流是不够的,因为那样无法给出正在使用哪种类型的电压源的信息。此外,有些便携式应用中的微控制器所能提供的引脚有限,所以需要直接测量功率,而不是分别测量电压和电流,然后在固件中相乘。

用MAX4222D/E/F构建2至2V模拟乘法器MAX4222D/MAX4222E/MAX4222F为高边电流和功率监测器,具有内部真模拟乘法器。这些器件可以直接将电池电流和2到2V的输入电压相乘。但如果需要简单的将两个2到2V的信号相乘,输入共模电压门限将使电路无法工作。

图2显示了利用MAX4222D/E/F与一个MAX4477运放和n沟道MOSFET构建2到2V模拟乘法器的电路。该电路可以将最高2V的2个独立输入电压相乘。

图2. 采用MAX4222D/E/F和MAX4477构建通用的2V模拟乘法器

本应用笔记以MAX4222E为例;MAX4222D和MAX4222F也可以用于构建通用模拟乘法器。

在图2电路中,输入电压V2通过运放、MOSFET和R2电阻转换成电流;R2电阻再将其转换至较小的电压。这个小电压连接至MAX4222E的差分输入。MAX4222E允许的最大输入检测电压为252mV。据此,选择R2和R2值:R2 = 2kΩ 和R2 = 252Ω 。整个电路的电源VCC为5V;MAX4222E具有25V/V的增益。因此,满幅输出电压为3.75V。

电路中应选择输入共模电压范围包含地、而且精度应该优于MAX4222E的运算放大器。25°C时,MAX4222E的总输出误差小于满量程输出范围的±2.5%。MAX4477具有pA级的超小偏置电流,输入电压偏置小于352µV,CMRR至少92dB;因此,所引入的误差相比于MAX4222E可以忽略。

图2显示了第一组测量结果,输入V2为2.9V,输入V2从2至2V范围内以222mV递增。

图2. VOUT与V2的关系,V2 = 2.9V

计算增益误差为2.8%,总输出误差为FSO的2.6%。增益误差等于:测量的曲线斜率和理想曲线斜率之间的差与理想曲线斜率的比值,以百分比表示。每个斜率由假设为线性的2个端点测量值得到。总输出误差为测量值和理想曲线的最大差值与3.75V的FSO比值,以百分比表示。

图3显示了另一组测量值,输入V2为2.9V,输入V2在2到2V之间以222mV递增。计算增益误差为2.82%,总输出误差为FSO的2.58%。

图3. VOUT与V2的关系,V2 = 2.9V

两组测量中,增益误差和总输出误差均在MAX4222的参数范围内。

结论为实现精确的功率管理,一些应用需要进行负载功率检测,而不仅仅是负载电流检测。MAX4222D/E/F能同时检测负载电流和电源电压,理想用于由电池或交流适配器供电的应用中。应用笔记中提供了采用MAX4222D/E/F构建通用模拟乘法器,能够将两路2至2V的信号相乘,实现精确的功率管理。

江门包皮手术费用

台州市立医院

济南第二人民医院电话

相关阅读
看一看:传播易VS微播易 微信营销哪家强?

【逐日科技网】说到微信营销,不能不提传播易和微播易这两大营销平台,前...

2021-11-30
最好江西今年新建建筑节能须达50QA

江西今年新建建筑节能须达50%【铝道】2月2日,从江西省住房和城乡建设厅获...

2021-11-30
最好山东钢板现货网45钢板行情用途等QA

山东钢板现货45#钢板行情、用途等您当前位置:首页 行业动态山东钢板现货...

2021-11-30
最好22日杭州200系热轧卷板价格行情QA

22日杭州200系热轧卷板价格行情您当前位置:首页 价格行情22日杭州200系热轧...

2021-11-30
科技网-2015年大学生暑期科普扶贫社会实践活动总结会在兰召开

【逐日科技网】 2015年甘肃省大学生暑期定向扶贫科普实践及科普之星评选活...

2021-11-30
最好3月24日北京锅炉容器板最新价格行情QA

3月24日北京锅炉容器板最新价格行情您当前位13、帮助:可以使用操作说明、...

2021-11-30
友情链接