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磁傳感器技術(shù)取得了顯著進(jìn)展,GMR傳感器管理電池

PCB線路板打樣 ? 來源:LONG ? 2019-08-12 14:37 ? 次閱讀

過去幾十年來,磁傳感器技術(shù)取得了顯著進(jìn)展。早期和當(dāng)前的傳感器利用霍爾效應(yīng);最近的設(shè)備使用稱為巨磁阻(GMR)的效應(yīng)。 GMR傳感器使用諸如銦 - 銻之類的材料的半導(dǎo)體處理。 圖1 中的GMR傳感器包括惠斯通電橋配置中的四個(gè)GMR電阻。橋的兩個(gè)臂有有源電阻;另外兩個(gè)電阻屏蔽磁場。當(dāng)磁場撞擊傳感器時(shí),GMR效應(yīng)會降低有源電阻對的電阻,并且屏蔽線對的值保持不變。基于GMR的半導(dǎo)體適用于電流測量,因?yàn)樗鼈冺憫?yīng)從電流上升的磁場。但是,在此應(yīng)用中,惠斯通電橋拓?fù)湓试S您測量和控制功率。

磁傳感器技術(shù)取得了顯著進(jìn)展,GMR傳感器管理電池

圖1 GMR傳感器和閉環(huán)調(diào)節(jié)電路提供恒功率放電過程,用于測量電池的能量容量和壽命。

您需要做的就是將GMR傳感器的電源引腳連接到電壓端子V +,然后放置電纜或跟蹤傳感器附近的電池電流。然后,橋的輸出電壓與功率有關(guān),功率是V +和電流的乘積。 圖1 中的電路提供了一種檢查電池狀況的方法。測量電池電壓不是檢查其狀況的最佳方法;最好測量電池在放電過程中提供的功率,以評估電池的能量容量和壽命。 圖1 中的電路以恒功率模式放電。您可以選擇放電功率水平。 GMR傳感器的輸出信號與放電功率有關(guān)。功率級采用雙極達(dá)林頓晶體管,從運(yùn)算放大器驅(qū)動器獲取的功率很小。將GMR傳感器放置在將達(dá)林頓發(fā)射極連接到地的印刷電路板走線上。

磁傳感器技術(shù)取得了顯著進(jìn)展,GMR傳感器管理電池

圖2 采樣顯示恒功率放電圖1電池管理電路的分布圖為25,40和45W。

在負(fù)反饋閉環(huán)中使用GMR傳感器,該電路控制恒功率模式下的電池放電。差分放大器(IC 1 )將傳感器的差分輸出信號轉(zhuǎn)換為單極性信號;運(yùn)算放大器IC 2 ,提供適當(dāng)?shù)沫h(huán)路增益,并將差分放大器輸出與外部選擇的參考電壓進(jìn)行比較。 IC 2 為達(dá)林頓晶體管提供基極電流,該電流以恒定功率放電。 圖2 顯示恒功率電池放電的配置文件。 圖3 顯示恒功率放電過程的電流,電壓和功率曲線。當(dāng)電池電壓降低時(shí),電流放電增加,功率保持恒定。 (DI#2394)。

磁傳感器技術(shù)取得了顯著進(jìn)展,GMR傳感器管理電池

圖3 為了提供恒定功率放電,電池的電壓和電流曲線具有倒數(shù),鏡像斜坡。


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