应用领域：汽车电子

方案类型：芯片级方案

主控芯片：TI  ADS1259-Q1

方案概述

该参考设计展示如何使用汇流条类型的分流电阻器来检测 mA 至 KA 级电流。电动汽车 (EV) 和混合电动汽车 (HEV) 中不断增加的高容量电池需求推动了对更大电流范围和高精度电流传感器的需求。由于系统中存在大量的噪声，因此在三个数量级上(mA 至 A、1A 至 100A 和 100A 至 1000A)获取出色的精度极具挑战性。该设计通过使用 TI 提供的高分辨率模数转换器 (ADC) 和高精度电流分流监控器来解决该问题。

方案优势：

具有以下满标量程精度：

1、电流小于 20A 时，满标量程 (FSR) 精度为 0.02%，电流为 20A 至 1500A 时，FSR 精度小于 0.05%(在 25°C 下)

2、电流小于 20A 时，FSR 精度为 0.1%，电流为 20A 至 1500A 时，FSR 精度为 0.25%(在 50°C 下)

3、适用于 50mA 至 1500A 范围电流测量;可针对变化的电流范围进行配置

4、高侧感应和低侧感应

5、支持双向电流

6、双向电流测量：-1500A 至 +1500A

TIDA-03050 Automotive, mA-to-kA Range, Current Shunt Sensor Reference Design Board Image

TIDA-03050原理图/方框图

TI 器件 

ADS1259-Q1

具有集成低漂移参考的汽车类、14.4kSPS、24 位 ADC

描述

ADS1259-Q1 是一款精密，低漂移，24 位模数转换器 (ADC)。 此器件可在数据速率高达 14.4kSPS 时执行高分辨率转换，并因此非常适合于测量宽动态范围内快速变化的信号。 一个集成的低噪声，低漂移

2.5V 基准免除了对于外部电压基准的需要，从而减少了系统成本和组件数量。

此转换器使用一个四阶、固有稳定、三角积分 (ΔΣ) 调制器，此调制器提供出色的噪声性能和线性。 此器件可将集成振荡器、外部晶振或外部时钟用作 ADC 时钟源。

一个快速响应输入超范围检测器标志是否出现一个输入超范围事件。 为了增加嘈杂汽车应用环境中的数据完整性，ADS1259-Q1 提供一个可选校验和字节与一个冗余转换数据读取功能。

ADS1259-Q1 运行时的功率为 13mW，而在节电模式下的功耗少于 25μW。 TI 提供的 ADS1259-Q1 器件采用薄型小外形尺寸

特性

符合汽车应用要求

具有符合 AEC-Q100 的下列结果：

温度等级：-40°C 至 125°C

人体模型 (HBM) 静电放电 (ESD) 分类等级 2

充电器件模型 (CDM) ESD 分类等级 C4B

可编程数据速率：10SPS 至 14.4kSPS

单周期稳定数字滤波器

高性能：

1.2kSPS 时的有效位数 (ENOB) 为 21.3

积分非线性 (INL)：3ppm

偏移漂移：0.05μV/°C

增益漂移：0.5ppm/°C

内部基准：2.5V，漂移 10ppm/°C

内部 2% 精准振荡器

输入信号超范围检测

可选校验和与冗余数据读取功能以增加数据完整性

SPI- 兼容接口，模式 1

模拟电源：5V 或者 ±2.5V

数字电源：2.7V 至 5V

应用范围

汽车传动

电动汽车

参数 与其它产品相比 精密 ADCs (<=10MSPS)