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新能源汽车动力电池管理芯片温度传感模块设计
| 论文题名： | 新能源汽车动力电池管理芯片温度传感模块设计 |
| 关键词： | 新能源汽车;动力电池;管理芯片;温度传感器;电路设计 |
| 摘要： | 基于新能源汽车动力电池管理芯片不断增长的需求，设计一种可以检测汽车动力电池管理芯片核心温度与电池包温度的检测电路。在上海积塔半导体0.35μm BCD工艺下，完成了温度采集前端电路、二阶增量式∑△ ADC与数字传输接口电路三个子模块的设计。 首先设计了温度采集前端电路，片内温度采样电路工作温度范围在-50℃到150℃,测量误差小于±5℃。设计了专门针对汽车环境强电磁干扰环境下的抗EMI运算放大器进行前置放大以及抗混叠滤波，提高系统的信噪比、减少外界干扰的相对影响、实现阻抗转换和匹配。其次设计了二阶增量式∑△ ADC,完成了调制器的结构选择和模型验证，对电路非理想特性的分析和建模，为具体电路的设计提供了可靠的指引。在核心电路工作在低压域的情况下，实现了对宽共模、单极性信号的直接检测。仿真结果表明，有效位数为14位，应用于多通道电池包温度检测的绝对误差小于0.8mV,信噪比为99.8dB。最后设计了温度传感模块与SoC控制单元通信的数字接口电路，以及数字电路可测性设计，分别是14位SPI总线、基于海明码实现了可纠错两位的误差校正码以及符合IEEE 1149.1的标准测试访问端口和边界扫描结构。 以上模拟电路均完成了设计、版图和后仿真，数字电路均完成了设计、综合和FPGA验证。 |
| 作者： | 沈嘉枫 |
| 专业： | 微电子学与固体电子学 |
| 导师： | 张振辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 黑龙江大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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