絕緣檢測開關(guān)動作會影響模擬采樣精度嗎？

最近一周跑去產(chǎn)線定位問題去了，也好久沒機會去產(chǎn)線晃蕩了，時間過得就很快；不由得想起剛工作那會經(jīng)常去跟線，如果晚上排產(chǎn)的話就得通宵，累了找個桌子就躺會。

今天看這樣的一個問題，即絕緣檢測開關(guān)的切換對模擬采樣的影響。

我們都聽過，模擬地和數(shù)字地分開或者模擬電路供電與數(shù)字電路供電要分開，雖然我們好像沒嚴(yán)格做到這樣設(shè)計，但它這樣做的原因是避免數(shù)字電路的高頻開關(guān)引起地線或電源線的波動。

在BMS上我們的地平面一般是一大塊銅皮，不再區(qū)分?jǐn)?shù)字地和模擬地，但是對于數(shù)字電路的供電與模擬電路的供電要格外注意，尤其是沒有空間鋪銅而只能走線的時候，如下圖：數(shù)字電路與模擬電路由同一路電源供電，當(dāng)數(shù)字電路上出現(xiàn)高頻的開關(guān)電流時，會在供電線上有個壓降（線路電感導(dǎo)致），這個壓降同時會造成模擬電路的供電波動，尤其是參考源電路（例如我們高壓采樣的上拉參考源），進(jìn)而導(dǎo)致模擬采樣不準(zhǔn)確。

上面是一種比較典型的數(shù)字電路影響模擬采樣的場景，還有一種是我們常見但是又容易忽略的場景。

在我們的高壓采樣電路上，電橋法的絕緣檢測方案中，其橋臂開關(guān)會周期性的導(dǎo)通與斷開，例如下圖的K1與K3，這個其實就相當(dāng)于數(shù)字電路的高頻開關(guān)，K1或K3動作的瞬間，在電池與絕緣檢測電路中會產(chǎn)生一個脈沖電流，這個脈沖電流就會以傳導(dǎo)或耦合的方式引起模擬采樣電路偏差。

舉一個傳導(dǎo)的例子，一般絕緣檢測電路的輸入是與PACK總壓檢測共用同一條輸入端子，如下圖小米汽車的BMS高壓采樣板上，PACK采樣信號由PIN6引入，然后經(jīng)過磁珠后分成兩條路，一條是做PACK高壓采樣，另外一條做絕緣檢測使用。

原理與共電源走線一樣，絕緣檢測開關(guān)K1K3的動作瞬間，造成在高壓正負(fù)采樣線路的寄生電感上產(chǎn)生一個壓降，這個壓降會被PACK采樣電路采集到，進(jìn)而導(dǎo)致PACK采樣不準(zhǔn)確，不過這個壓降與PACK總壓相比很小，一般不會影響我們的采樣精度。

另外再看一個耦合的例子，我們的高壓采樣電路與絕緣檢測電路一般都是靠得很近，一長串分壓電阻平行布置、或者正反面對稱布置，這些都是常見的布局方式，但是也可能會導(dǎo)致問題的出現(xiàn)。

此時可能發(fā)現(xiàn)這樣一種現(xiàn)象，如下圖：當(dāng)操作橋臂開關(guān)時，在采樣芯片的模擬輸入采樣引腳處會測到一個脈沖的電壓，這個可能是由于空間耦合造成的，就是因為絕緣檢測的橋臂電阻在開關(guān)過程中的脈沖電流產(chǎn)生磁場，耦合到了相鄰的采樣電路上。

一般的解決辦法是避免在橋臂開關(guān)時做模擬采集，或者內(nèi)層添加地銅皮來減少磁場耦合。

總結(jié)：

寫完收工，夜深了趕緊去睡覺；以上所有，僅供參考。