做研發(fā)真的是有干不完的活，尤其是做硬件的小伙伴，作為單板的 owner，要與其他各個領域打交道，開不完的會，扯不完的皮，甩不完的鍋，解決不完的問題，抱怨出來又顯得矯情，最終大多數(shù)只有硬抗著。
之前有篇文章介紹過電池模擬器，因為其輸出電壓、輸出電流可以靈活配置，而且精度很高，所以是我們在調(diào)試采樣板中不可缺少的設備（圖片來源于網(wǎng)絡）。
但是，電池模擬器的價格不菲，國外的產(chǎn)品很貴，單通道大概 1W 左右；目前國內(nèi)的廠家做得也不錯，而且價格相對低一些，但總體來講，電池模擬器還是相對較貴的。
所以，在不要求高精度測試的場合下，大家可能會使用簡單的電阻分壓來做 AFE 的供電與采樣輸入，具體如下圖：R1、R2、R3 為分壓電阻，一般阻值相等，這樣每個電阻的分壓也相同；電阻分壓后輸入到 AFE 的各個電壓采樣通道。
采用上面這種電阻分壓的方式，乍一看是沒有問題的，但是其實里面是有事情的，下面就詳細討論下。
各家的 AFE 采樣電路大同小異，主要是下面的這兩種形式：對于形式一，在采樣端口處放置了對地的共模電容 C；對于形式二，采樣端口在經(jīng)過一個電阻 Rc（幾百Ω~幾千Ω）后，放置一個對地的共模電容 C。
對于上面這兩個形式，存在這樣一種場景：先把分壓電阻與采樣板連接好，然后直流電源再輸出電壓，拿形式一的電路舉例：如下圖，當開關閉合后，直流電源給 C1、C2、C3、C4 四個電容進行充電。
但是這四個電容的充電電阻是不一樣大的，C1 是電源直接充電，而 C2 是由電阻 R1 進行充電，C3 是由電阻 R1+R2 進行充電，C4 是由 R1+R2+R3 進行充電；這樣的話，由于每個電容的充電速度不一致，導致電壓采樣通道在電容充電過程中，可能會出現(xiàn)過壓的現(xiàn)象，進而損壞 AFE。
我們簡單仿真一下，如下圖：假如分壓電阻選擇 100Ω，電容選擇 100nF，直流電源為 12V，在分壓電阻與采樣板連接穩(wěn)定后，每個通道分得的電壓均為 4V，這個沒啥疑義。
我們關注的是在開關 S1 閉合后、電壓達到穩(wěn)定前時各個通道可能出現(xiàn)的電壓值，那么就再仿真一下；下圖就是 S1 閉合瞬間手動截取到的電壓值，實際第一個通道的電壓瞬時值達到了 10.2V，那么是有可能超過采樣通道的最大過壓值的，進而造成 AFE 損壞。
同樣地，針對形式二的電路，同樣也會存在這樣一個瞬間的過壓現(xiàn)象，假設通道上面的串聯(lián)電阻取值 100Ω來進行仿真；我發(fā)現(xiàn)第一個通道的電壓最大出現(xiàn)在 5V 左右，也會超出穩(wěn)態(tài)下的 4V，但是比前面的電壓要小得多，而且每個通道上面的電壓差距縮小很多。
繼續(xù)增大這個串聯(lián)電阻到 1KΩ，如下圖，仿真發(fā)現(xiàn)此時三個通道的電壓幾乎同步增加，相差不大。
其實上面幾個不同現(xiàn)象的解釋很簡單：就是因為每個電容上的串聯(lián)充電電阻越來越接近，導致每個電容的充電速度相差不大，也就是電容上面的電壓接近同步增長。
所以，如果使用電阻分壓的方式來模擬電芯電壓，為了避免出現(xiàn)過壓導致 AFE 損壞，我們需要盡量讓每一個電容的充電速度一致；如果是形式二的電路，我們通過調(diào)整分壓電阻值即可；但如果是形式一的電路，可能需要多加一個限流電阻，類似下圖的 R4，阻值需要進一步計算。
總結：
節(jié)前事情特別多，估計放假了也不會消停，無論如何，能回家就好；以上所有，僅供參考。
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