ADC是电力设备必备产品
1974年,天下上首个ADC芯片由IBM的M. Klein所推出,至今已有近50年的历史。ADC 紧张浸染是将真实天下产生的如温度、压力、声音、指纹或者图像等仿照旗子暗记转换成更随意马虎处理的数字形式。
仿照旗子暗记经由带限滤波、采样保持电路,成为梯形旗子暗记,再经由编码器,使梯形旗子暗记中的每一级都变成二进制码。末了,仿照量被转换成数字量,然后传送到CPU。也便是说,险些所有的通电数据都须要经由ADC转换。

与ADC相对的还有DAC,紧张浸染是将数字旗子暗记调制成仿照旗子暗记,从运用需求来看,ADC总需求更高,占比靠近 80%。
市场中,目前的主导企业紧张为ADI、TI、瑞萨等,海内的企业如圣邦微、芯海、必易微、晶华微、芯佰微、迅芯微、治精微、类比、智毅聚芯等。
ADC芯片的事情事理是将仿照旗子暗记转化为数字旗子暗记,须要经由采样、保持、量化和编程四个阶段。根据不同的处理办法,ADC芯片的构造及其运用处景有很多种,例如Flash构造、Half-Flash构造、折叠型(Folding)构造、Σ-Δ(Sigma-Delta)构造、逐次逼近型(SAR)构造、流水型(Pipelined)等,储能电源中紧张利用的便是Σ-Δ ADC。
故意思的是,只管ADC芯片已经发展了近半个世纪,但ADC/DAC芯片家当更新迭代的速率要比普通的芯片更快,大概因此4-6年为一个周期。
据 Statista 统计,2022年ADC芯片市场规模约为29.3 亿美元,同比增长6.55%,估量到2027年环球ADC芯片市场规模将达到40.9亿美元,2022-2027年均复合增速为6.90%。
储能电源中关键的ADC
ADC芯片在储能电源中扮演着重要的角色,紧张用于电池的监测和管理。在电化学储能系统中,BMS(电池管理系统)是至关主要的部分,它须要实时监测电池的状态,如电压、电流和温度等,并通过特定的算法对电池的SOC(State of Charge,充电状态)和SOH(State of Health,康健状态)等关键参数进行估计。
为了实现高精度的电池状态估计和有效的电池管理,ADC芯片将仿照旗子暗记转换为数字旗子暗记供给BMS利用。这样,MCU就可以根据这些精确的数字旗子暗记数据对电池进行适当的管理和掌握,以确保电池的安全和有效运行。
例如,当电池的温度升高或者电流过大时,MCU可以通过ADC芯片获取到这些信息,并及时采纳相应的方法来防止电池涌现过热或者过充的情形,从而保护电池的利用寿命和安全。
从事情事理来看,ADC是将仿照旗子暗记转换为数字旗子暗记。这个过程常日包括采样、保持、量化和编码四个步骤。
ADC通过采样-保持电路,将输入的仿照旗子暗记进行取样,即选取旗子暗记的一个韶光点或者一小段韶光内的电平作为样本。在取样后,ADC会保持这个样本值不变,直到下一次取样。
随后ADC会将取样后的仿照旗子暗记转换为数字旗子暗记,这个过程包括将仿照旗子暗记的幅度进行数字化,常日采取二进制表示。末了,ADC将量化后的数字旗子暗记进行编码,将其转换成二进制代码,以便于打算机或者其他数字系统进行处理和识别。
ADC芯片的核心事理是将仿照旗子暗记转换为数字旗子暗记,而这个转换的过程是通过比较和转换实现的。在比较过程中,ADC将输入仿照旗子暗记与一个参考仿照量进行比较,得到一个相对的数字值。而转换则是将这个相对的数字值转换成真正的二进制数值。
不同类型的ADC芯片有不同的实现办法和事情事理,如逐次逼近型ADC、Σ-Δ型ADC等。个中,逐次逼近型ADC采取逐次比较的方法,将输入电压与内置DA转换器输出进行比较,经由多次比较而输出数字值。Σ-Δ型ADC则以很低的采样分辨率和很高的采样速率将仿照旗子暗记数字化,通过利用过采样、噪声整形和数字滤波等方法增加有效分辨率,然后对ADC输出进行采样抽取处理以降落有效采样速率。
小结
在储能电源中,ADC的浸染紧张是进行高精度数模转换,实现仿照旗子暗记到数字旗子暗记的转换。在储能系统中,ADC广泛运用于电旗子暗记的检测,如电池包电压和电流/绝缘电阻、打仗器端电压、继电器粘连检测、充电检测等,帮助实现全体锂电池管理过程中的状态监控、故障诊断和充放电管理。