[发明专利]一种双向采样电路、采样方法及其测试方法

说明书

本申请涉及双向采样电路、采样方法及测试方法，包括：第一电阻一端连接被采样电路输入端，另一端通过第二开关连接第一放大器负输入端、通过第六开关连接第二放大器正输入端及第三电阻一端；第二电阻一端连接被采样电路输出端，另一端通过第三开关连接第一放大器正输入端、通过第七开关连接第二放大器负输入端及第四电阻一端；第三电阻另一端通过第一开关连接第一放大器负输入端、第一放大器输出端及通过第九开关连接至双向采样电路输出端；第四电阻另一端通过第八开关连接第二放大器负输入端、第二放大器输出端及通过第十开关连接至双向采样电路输出端；偏移电压通过第四开关连接第一放大器正输入端、第五开关连接第二放大器正输入端。

技术领域

本发明属于电子技术领域，如应用于各种电池，DCDC，快充，或微电流、功率的检测和测量，尤其涉及一种双电池系统中电池双向充放电的双向采样电路、采样方法及其测试方法、双电池管理系统。

背景技术

混合动力汽车使用高压48V电池和标准的12V汽车电池。高效，高可靠性的双电池管理系统方案成为混合动力汽车电子系统的核心电源系统。目前双电池管理系统有全模拟解决方案，全数字解决方案及混合模拟数字解决方案。为了提高锂电系统整体的性能，安全性和可靠性，充放电精度从传统的～1％精度需求提高到0.1％的高精度需求，从而集成高精度双向电流采样检测电路变成控制器的设计难点。无论是工程师通常采用的数字控制方案管理这些双电池系统(包括多个分立元件，如电流检测放大器、栅极驱动器和保护电路，这些全数字控制方案不仅体积庞大，而且价格昂贵)，还是各种系统构架中，可提供更优的电源转换性能的高度集成的模拟控制器，集成高精度双向电流采样检测电路变成控制器的核心来提高性能和系统可靠性。

多相双向汽车12V/48V电源系统中集成高精度双向电流采样检测是实现0.1％的典型电流精度的核心设计。随着应用对系统小型化，低系统成本，高可靠性的要求，高集成度变成应用趋势，其中集成高精度成本优化的双向电流采样检测成为设计热点和难点。

除此之外，集成高精度双向电流采样检测还可应用在超级电容或电池备份电源转换器，以及可堆栈降压或升压转换器中。

传统的高精度双向电流采样电路需要采用三个高精度放大器和利用电阻分压加缓冲放大器实现的电位平移电路来达到0.1％的精度，如图1所示为传统的高精度双向电流采样电路结构图。传统的高精度双向电流采样电路由三个斩波放大器Amp和一个缓冲放大器Buffer来完成充电和放电两个方向的电流检测。

然而，传统的电流检测电路中，由于采用了三个斩波放大器Amp和缓冲放大器Buffer，电路面积和功耗很大，而且高精度的电压参考的校准和测试成本也较高。

发明内容

本申请的目的在于提供一种双向采样电路，提高双向采样电路的采样精度，降低校准、测试成本。

为了解决上述问题，本申请公开一种双向采样电路，包括第一和第二运算放大器放大器，第一至第四电阻、第一至第十开关：

所述第一电阻的一端连接被采样电路的输入端，另一端通过第二开关连接所述第一运算放大器放大器的负输入端、通过第六开关连接所述第二运算放大器放大器的正输入端及连接第三电阻的一端；

所述第二电阻的一端连接被采样电路的输出端，另一端通过第三开关连接所述第一运算放大器放大器的正输入端、通过第七开关连接所述第二运算放大器放大器的负输入端及连接第四电阻的一端；

所述第三电阻的另一端通过第一开关连接所述第一运算放大器放大器的负输入端、第一运算放大器放大器的输出端及通过第九开关连接至双向采样电路的输出端；

所述第四电阻的另一端通过第八开关连接所述第二运算放大器放大器的负输入端、第二运算放大器放大器的输出端及通过第十开关连接至双向采样电路的输出端；

偏移电压分别通过第四开关连接第一运算放大器放大器的正输入端、第五开关连接第二运算放大器放大器的正输入端。