DS27xx系列是Maxim的電量計(jì)器件，專門設(shè)計(jì)用于精密測量電池的流入或流出電流。然而，當(dāng)采用外部檢流電阻時(shí)，如果不認(rèn)真考慮元件布局，則可能會(huì)降低檢測的精度。本應(yīng)用筆記描述了采用Maxim的電量計(jì)器件和外部檢流電阻設(shè)計(jì)電路板時(shí)應(yīng)考慮的電路板布局技巧。本文討論了可能產(chǎn)生的誤差源以及如何通過不同的布局技巧來降低其影響。

引言

Dallas Semiconductor的電量計(jì)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)際應(yīng)用中電流的精確測量和累積。測量的精度取決于對(duì)外部檢流電阻兩端的壓降的正確測量。正如本篇應(yīng)用筆記所描述的，電阻的放置和電路板的布線對(duì)能否實(shí)現(xiàn)高精度測量至關(guān)重要。

誤差源

圖1. DS27xx測量系統(tǒng)誤差源

圖1所示為采用外部檢測電阻的電量計(jì)可能產(chǎn)生的測量誤差源。為了簡化起見，省去了其它連接。電量計(jì)測量與電路電流回路IHANDSET連接的SNS和GND兩檢流點(diǎn)之間的壓降，實(shí)現(xiàn)對(duì)累積電流的計(jì)量。理想狀態(tài)下，這兩個(gè)連接點(diǎn)應(yīng)直接連接到檢流電阻兩端。連接點(diǎn)和檢流電阻之間的引線阻抗(對(duì)應(yīng)電路中的TRACES/R和TRACEG/R)將影響測量的增益誤差，如下所示：

引線阻抗與檢流電阻相比通常都比較小，但是過孔的阻抗可能達(dá)到幾個(gè)毫歐，將會(huì)給測量結(jié)果引入較大的誤差。測試點(diǎn)之外的引線阻抗(對(duì)應(yīng)電路中的TRACEPACK-和TRACEBAT-)則對(duì)電流測量精度沒有任何影響。

另一個(gè)可能的測量誤差源是上文提到的接地檢測點(diǎn)與器件實(shí)際GND引腳間所存在的壓差。該壓差是由流經(jīng)TRACEGND (GND引腳與接地檢測點(diǎn)之間的引線阻抗)的器件工作電流IDD27XX產(chǎn)生的。由于電流的流向總是相同的，因此該電流將在電量測量中引入一個(gè)失調(diào)誤差，如下所示：

測量失調(diào)是影響電量計(jì)精度的最大誤差，因此降低電路的接地阻抗是極其重要的。由于TRACESNS中無電流流過，因此該檢測通路的引線阻抗并不重要。

電路布局

圖2. DS27xx布局注意事項(xiàng)

圖2所示為DS27xx電量計(jì)根據(jù)上述設(shè)計(jì)技巧的一個(gè)簡單的布局實(shí)例。圖2注明了布線的關(guān)鍵點(diǎn)，如下所述：

結(jié)論

對(duì)于采用外部檢流電阻的電量計(jì)器件，電路板布局對(duì)于保證精度能否滿足數(shù)據(jù)資料所給出的指標(biāo)是至關(guān)重要的。應(yīng)采用必要措施，以降低器件測量時(shí)由引線阻抗所引入的失調(diào)或增益誤差。上述布板技巧僅適用于采用外部檢流電阻的電量計(jì)器件。內(nèi)置檢流電阻的器件在內(nèi)部已經(jīng)采用了必要措施，因此不會(huì)受到本篇技術(shù)筆記提到的誤差源的影響。

審核編輯：郭婷