需要知道的是在电池设备中，主要分为三大部分，分别为双向 AC－DC 电能变换，数据处理单元，以及电池测试单元。本文主要剖析实现电池化成分容技术要点紧密相关的电池测试单元的功率变换部分。

功率变换

电池测试单元的功率部分主要包括模拟控制器，半桥驱动，MOSFET，输入输出保护器。电能变换拓扑最常用的就是半桥整流的 Buck／Boost 变换电路，主要是因为电路结构简单，控制也不复杂，同时能满足目前市面上低至 0．5A 或者更小以及高至上百安培的输出电流的应用场合，不同的是在大电流应用场合，为了保证良好的散热性能并减小体积，多采用多相 Buck／Boost 并联的方式，无论单相还是两相甚至多相，不变的是控制方案。

TL594 分立方案

目前比较成熟的方案是 TL594 的模拟分立方案，德州仪器在之前推出过 TL594 方案的 TI Design，如图 1 所示，该方案成熟稳定，且有性价比优势。

图 1 TI Design 框图

半桥驱动器

当测试单元的输出电流在 10A 左右或以内时，驱动能力要求不大的条件下一般 1A 左右即可满足要求，使用较为常见的有 LM5109B 和 LM5106，表 1。

当输出电流在几十上百安时，考虑 MOSFET 的快速切换所需要的驱动电流，UCC27282 目前驱动电流 2．5A source／3．5A sink 电流，且 HS 能承受的负压较大，可靠性较高，因为其具有的 interlock 的功能，所以不会变换器半桥节点的 di／dt 的干扰而出现半桥直通的情况。

表 1：驱动器

LM5060 与 LM5069 实现功率接口的保护器

当电池充电时，系统如果没有电流防倒灌保护，被测试电池将放电，会产生不可靠的的系统启动动作，同时在系统过压过流欠压保护时，如果只有主电路 MOSFET 关闭，电池仍然有电流倒灌的路径，因此附加输入输出接口保护器尤为重要。LM5060 与 LM5069 适用于输入输出的接口的欠压，过压，浪涌电流等保护，参数如表 2 所示。

表 2：负载开关参数表

LM5170－Q1 集成方案

当电流较大，需要使用多相交错并联，而一颗 TL594 只能控制一相功率变换电流，同时需要外部给定给 TL594 同步信号，多相并联增加了 TL594 分立元件方案复杂度。LM5170－Q1 的方案内部含有两路控制环路，既可独立工作也可以交错并联，且集成过压过流欠压等保护，支持二极管仿真模式，同时也有防电流倒灌的保护电路。图 2 为两路并联的典型应用方案 TI Design： TIDA－01041，输出电流最大 100A，且具有 0．02％的电流精度与 0．1％的电压精度。

图 2： TIDA－01041

LM5170－Q1 方案的优势在于不仅为信号链的设计留出了可自由拓展的空间，且集成度较高，为功率变换 MOSFET 的散热提供了较大的空间。ti．com 提供几种不同电流大小的参考设计 TID－A01041，TIDA－01042。