這zhe類lei在zai研yan發fa實shi驗yan室shi中zhong常chang見jian的de標biao準zhun電dian源yuan構gou成cheng的de測ce試shi方fang案an比bi專zhuan用yong電dian池chi測ce試shi設she備bei更geng加jia靈ling活huo。這zhe是shi因yin為wei可ke以yi對dui標biao準zhun電dian源yuan和he電dian子zi負fu載zai進jin行xing編bian程cheng控kong製zhi
，使shi其qi能neng夠gou提ti供gong多duo種zhong充chong放fang電dian配pei置zhi，從cong而er滿man足zu特te定ding的de不bu同tong應ying用yong需xu求qiu。

首先來看將標準程控電源用於鋰離子電池充、放電循環過程的充電階段典型步驟（圖 1 ）。電源按照電池的規格設定充電電流大小，以恒定電流（CC）的工作方式開始充電。電池開始充電後，其內部電壓會升高。隨著充電過程持續
，電池電壓逐漸達到其開路電壓。



在該點
，電源將達到其程序設定的電壓上限（可通過編程將上限值設為電池開路電壓）

，然後其將進入恒定電壓（CV）工作模式。進入 CV 模式後，電源對電池的輸出電流開始下降，對電池的電壓則保持恒定。

一般會希望充電電流低於設定的截止值時終止充電。比如說
，在對汽車電池等大型電池充電時，可設最大充電電流為 20 A，截止電流為 50 mA。達到截止電流值後，電池可視為已充滿
，應停止充電
，電池充放電循環進入下一階段，通常會靜置一段時間。

首(shou)先(xian)，要(yao)考(kao)慮(lv)使(shi)用(yong)何(he)種(zhong)設(she)備(bei)測(ce)量(liang)電(dian)池(chi)充(chong)電(dian)電(dian)流(liu)。由(you)於(yu)討(tao)論(lun)的(de)是(shi)大(da)電(dian)流(liu)充(chong)電(dian)，使(shi)用(yong)電(dian)流(liu)計(ji)測(ce)量(liang)並(bing)不(bu)現(xian)實(shi)
，因(yin)為(wei)最(zui)大(da)電(dian)流(liu)值(zhi)可(ke)能(neng)超(chao)過(guo)常(chang)見(jian)數(shu)字(zi)萬(wan)用(yong)表(biao)（DMM）的電流量程。因此假設使用電源內置的電流測量功能來測量充電電流。稍後再來談這個問題。

rushangsuoshu，yaozhongzhichongdian，xuyaoceliangdianliuzhibingjiangceliangzhiyujiezhizhijinxingduibi。ruguodianliuceliangshiyouzaoshengganrao，jianghennanquedingheshizhongzhichongdian。yuzuidachongdiandianliuxiangbi，jiezhidianliuyuzhihendi，zheyiweizhexuyaozaijiaodadedongtaifanweineiceliangdianliu。yinci，zaijiaodidianliuhuanjingxia，zaoshengshigedawenti。

回想一下剛才提到的大型電池充電的例子，該電池的充電電流值為 20 A，截止電流值為 50 mA。如果充電電流為 20 A 時噪聲為 100 mA，則噪聲會導致 0.5% 的測量誤差

，這也許可以容忍。但是，100 mA 的噪聲會導致 50 mA 的截止電流難以測量，使得測試人員難以確定何時終止充電。

電流測量噪聲源的分析

來看看測試環境（圖 2）。這是一個很簡單的測試環境
，電源與需要充電的電池相連。常將電池視作含有串聯內阻的理想電池。可使用專用電池測試設備或LCR 表通過交流電阻（ACR）測量獲得內部電阻值。


daxingdianchideneizuduoweishushihaooumu，xiaoxingdianchideneizuduoweishubaihaooumu，erxiangniukoudianchizheyanggengxiaodedianchi，neizukenengdadaojigeoumu。danzaibenlizhongtaolundeduixiangweidadianliudianchi
，yincishedianchineizuweishushihaooumu。

電池充電電源輸出端存在電壓噪聲。量程10 V的電源輸出噪聲為10 mV峰峰值是很普遍的。圖 3 描繪了電池和電源的簡單模型

，標明了阻抗和噪聲源。頻率低於 100 Hz 時，RPS_OUT 趨近 0 Ω。電源的輸出電壓噪聲表現為與直流輸出串聯的交流電壓源。該交流電壓（即噪聲）又表現為通過電池內部較低阻值的串聯電阻的交流電流，根據歐姆定律：INOISE = VNOISE / (RPS_OUT + RCELL)。


dianliuceliangjieguozhongdezaoshengbingfeiceliangzaosheng。zhezhongzaoshengshijishangshizhenzhengdedianliuzaosheng
，zheshiyoudianyuanshuchudianyazaoshengzhuanhuanweidianchineizudianliuzaochengde。yinweidianchineizuhendi
，shiyongdizaoshengdianyuanyehuizaidianchizhongzaochengdianliuzaosheng。

改善截止電流的方法

如ru上shang述shu分fen析xi
，電dian源yuan測ce量liang充chong電dian截jie止zhi電dian流liu的de噪zao聲sheng來lai源yuan於yu電dian源yuan電dian壓ya輸shu出chu噪zao聲sheng
，最zui簡jian單dan的de方fang法fa就jiu是shi對dui測ce量liang結jie果guo求qiu平ping均jun。通tong過guo幾ji秒miao甚shen至zhi一yi分fen鍾zhong的de長chang積ji分fen時shi間jian電dian流liu測ce量liang，可ke以yi將jiang交jiao流liu分fen量liang過guo濾lv，通tong過guo這zhe種zhong方fang法fa可ke以yi獲huo得de穩wen定ding的de直zhi流liu電dian流liu值zhi
，然ran後hou再zai與yu截jie止zhi閾yu值zhi對dui比bi。

danruguodianyuanbenshenbukeshedingdianliuceliangjifenshijianzenmeban？zaizhezhongqingkuangxia，keyijinxingduociceliang，jiangceliangzhishurudiannaoqiuqipingjunzhi，bingyongpingjunzhiyujiezhidianliuduibi。


另一種方法是將電感器與電池串聯（圖 4）。電感在低頻下阻抗較低

，高頻下阻抗較高。根據歐姆定律
，得到 INOISE = VNOISE/(ZPS_OUT + ZINDUCTOR + ZCELL)，隨著頻率提高，ZINDUCTOR 逐漸增大，成為分母中的最大值。因此，隨著頻率升高，電流噪聲（INOISE）逐漸降低。

yinci，zaigaopinxia，dianganjiangchengweizaoshengdeditonglvboqiheshuaijianqi。zhezhongfangfakeyiqingchuzaosheng，keyigenghaodiquedingshifoudadaozhiliujiezhidianliu。lixiangqingkuangxia，dianganlvboqidejiezhipinlvkeyizuodao10 Hz左右，大幅降低近直流電流的感應噪聲電流。設充電電流為 20 A，電池串聯電阻 10 mΩ

，需要使用數百微亨的電感。

需要注意的是，這個電感需要能承受 20 A 的充電電流，因此不能采用小型表麵貼裝元件，可利用環形鐵芯上纏繞線圈來製作合適的電感。

來源：電子技術設計。


【推薦閱讀】


對比六種電流測量方法，孰優孰略一目了然
教你10元打造一個人體紅外感應小夜燈
看路由變壓器如何搖身變成逆變器
嚐試了四次PCB製作， 最後一發算是成功了
夏天太熱空調太貴？六步低成本DIY冷氣