高壓采樣電路設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

高壓采樣場景

不管在交流系統(tǒng)還是在直流系統(tǒng)的應(yīng)用中，高壓采樣一直是一個繞不開的話題，新能源汽車中高壓采樣有電池包內(nèi)部的總電池高壓采樣，高壓繼電器前后端高壓采樣，電驅(qū)母線高壓采樣等。

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求

表1

采樣框圖

主要包括分壓電路，濾波電路，ADC（這里只是做了一個簡單的示意）

圖1

實(shí)際應(yīng)用考慮點(diǎn)

圖2

（1）輸入電壓范圍與電阻電壓：

因?yàn)榻涣骰蛑绷鞲邏合到y(tǒng)中電壓平臺相對而言都比較高，所以在電阻選型時必須要考慮到電阻的耐壓等級，常規(guī)的單顆電阻的耐壓等依照電阻的封裝和工藝從25V到200V不等，更高的可以做到上千伏。下面列舉常用的一些廠家的電阻耐壓，圖例中是基于常規(guī)的電阻的耐壓情況，目前很多廠家也有專門針對高壓采樣電路的高耐壓的電阻。

圖3 KOA電阻

圖4 國巨電阻

圖5 Vishay電阻

（2）電阻材質(zhì)與電阻精度

高壓采樣中貼片系列的電阻我們常用的電阻有薄膜電阻和厚膜電阻，當(dāng)然還有其他的比如金屬膜電阻，定制電阻等等，在條件允許的情況下我們可以材質(zhì)級別最優(yōu)的電阻類型，兩者的主要區(qū)別有：1、制作工藝不同；2、精度范圍不同，簡單的說薄膜電阻的精度較高，厚膜電阻的精度較低，薄膜電阻的精度可以做到0.01%,而厚膜電阻做到1%以上就比較困難了,通常應(yīng)用中1%和5%的電阻都是厚膜電阻；3、溫漂不同，薄膜電阻的溫度系數(shù)較低，阻值較穩(wěn)定，薄膜電阻的溫漂通常在50ppm，而厚膜電阻的溫漂通常在100ppm；4、噪聲性能，薄膜電阻的噪聲比較低，厚膜電阻的噪聲較高；5、在抗環(huán)境濕度性能方面厚膜電阻優(yōu)于薄膜電阻

圖6 薄膜電阻

圖7薄膜電阻

（3）高壓間距設(shè)計(jì)

因?yàn)檩斎腚妷狠^高，所以在實(shí)際應(yīng)用時就不得不去考慮相鄰電阻串以及走線之間的電氣間隙問題，通常我們在設(shè)計(jì)中針對不同的電壓平臺對高壓采樣線之間的間距會有一定的要求，如在400V和800V系統(tǒng)，通常在400V系統(tǒng)我們會將高壓走線間隙做到3.5mm以上，800V做到5mm或者更高，具體的可以參考GB16935中的爬電距離要求。列舉一些廠家的高壓采樣電路設(shè)計(jì)，甚至一些廠家在高壓采樣串上涂上膠，以獲得更好的抗?jié)穸刃阅堋?/p>

（4）電阻功率

在設(shè)計(jì)采樣電路時盡量控制電阻回路的電流，防止采樣電阻串過功率，當(dāng)然我們在高壓采樣電路中的電阻一般選的都比較大，即便如此在阻值選取時也需要引起重視。

以上為一些在高壓采樣中比較重要的部分，關(guān)于高壓采樣還有很多其他的細(xì)節(jié)，需要大家在具體的設(shè)計(jì)中具體考慮。