| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 符号对照表 | 第15-16页 |
| 缩略语对照表 | 第16-21页 |
| 第一章 绪论 | 第21-31页 |
| 1.1 空间电子系统动力电池组监控技术的重要性 | 第22-23页 |
| 1.2 电池组监控技术的研究和发展状况 | 第23-26页 |
| 1.2.1 电池组监控技术和系统的研究和发展现状 | 第23-24页 |
| 1.2.2 电池组监控芯片的研究和发展现状 | 第24页 |
| 1.2.3 ∑△ ADC的研究现状 | 第24-25页 |
| 1.2.4 增量式∑△ ADC的研究现状 | 第25-26页 |
| 1.3 抗辐照设计在空间应用中的重要意义 | 第26-28页 |
| 1.3.1 辐照环境 | 第26页 |
| 1.3.2 辐射效应 | 第26-28页 |
| 1.4 本论文的研究目标、研究内容和主要创新点 | 第28-29页 |
| 1.5 论文的组织和结构 | 第29-31页 |
| 第二章 电池组监控SoC的系统结构 | 第31-39页 |
| 2.1 电池管理系统概述 | 第31-33页 |
| 2.1.1 电池电压均衡管理 | 第32页 |
| 2.1.2 电池SOC估计 | 第32页 |
| 2.1.3 电池SOH估计 | 第32页 |
| 2.1.4 温度检测与保护 | 第32页 |
| 2.1.5 故障分级报警 | 第32-33页 |
| 2.2 电池组监控芯片系统架构 | 第33-34页 |
| 2.3 电池组监控芯片的通信方式 | 第34-37页 |
| 2.3.1 单芯片电压模式通信 | 第34-35页 |
| 2.3.2 多个芯片并联隔离通信 | 第35页 |
| 2.3.3 多芯片串联菊花链通信模式 | 第35-37页 |
| 2.4 监控SoC芯片的设计要求 | 第37页 |
| 2.5 本章小结 | 第37-39页 |
| 第三章 电源模块、带隙基准和温度传感器电路设计 | 第39-65页 |
| 3.1 稳压电源电路设计 | 第40-46页 |
| 3.1.1 低压电源电路的基本性能参数 | 第40-41页 |
| 3.1.2 数字电路电源电压产生电路 | 第41-42页 |
| 3.1.3 模拟电源电压产生电路 | 第42-43页 |
| 3.1.4 低压电源电路总体结构和仿真结果 | 第43-46页 |
| 3.2 二阶曲率补偿的带隙基准电路设计 | 第46-62页 |
| 3.2.1 正、负温度系数电压的产生原理 | 第47-48页 |
| 3.2.2 带隙基准的温度补偿原理 | 第48-50页 |
| 3.2.3 带隙基准电路的基本结构 | 第50-52页 |
| 3.2.4 本文二阶温度补偿的带隙基准电路设计 | 第52-59页 |
| 3.2.5 基准电压源的总体结构及性能仿真 | 第59-62页 |
| 3.3 温度传感器和过温保护电路 | 第62-64页 |
| 3.4 本章小结 | 第64-65页 |
| 第四章 高压多路选通器和12位增量式∑△ ADC设计 | 第65-113页 |
| 4.1 高压多路选通器设计 | 第65-71页 |
| 4.1.1 高压MOS器件的集成 | 第66-67页 |
| 4.1.2 高压传输门电路设计 | 第67-69页 |
| 4.1.3 高压多路选通器 | 第69-70页 |
| 4.1.4 高压选通器电路仿真 | 第70-71页 |
| 4.2 共模电平转移模块 | 第71-73页 |
| 4.2.1 共模电平转换原理 | 第71-72页 |
| 4.2.2 共模电平转移电路设计 | 第72-73页 |
| 4.3 电池监控SoC中ADC的选型依据 | 第73-77页 |
| 4.3.1 ADC设计的基本概念 | 第73-76页 |
| 4.3.2 电压监控SoC中ADC的选型依据 | 第76-77页 |
| 4.4 过采样∑△调制器基本原理 | 第77-82页 |
| 4.4.1 过采样与噪声整形技术 | 第77-78页 |
| 4.4.2 一阶∑△调制器原理 | 第78-80页 |
| 4.4.3 二阶∑△调制器原理 | 第80-81页 |
| 4.4.4 数字抽取滤波器 | 第81-82页 |
| 4.4.5 ∑△ ADC的局限性 | 第82页 |
| 4.5 本文12位增量式∑△调制器的系统级设计 | 第82-93页 |
| 4.5.1 一阶增量式∑△ ADC工作原理 | 第82-84页 |
| 4.5.2 二阶增量式∑△ ADC工作原理 | 第84-87页 |
| 4.5.3 本文增量式∑△ 调制器的系统级设计 | 第87-93页 |
| 4.6 增量式∑△ ADC电路设计 | 第93-107页 |
| 4.6.1 调制器整体电路 | 第94页 |
| 4.6.2 开关电容电路 | 第94-97页 |
| 4.6.3 运算放大器设计 | 第97-101页 |
| 4.6.4 积分器设计 | 第101-103页 |
| 4.6.5 量化器设计 | 第103-105页 |
| 4.6.6 时钟信号产生电路 | 第105-106页 |
| 4.6.7 调制器仿真结果 | 第106-107页 |
| 4.7 低通数字抽取滤波器设计 | 第107-112页 |
| 4.7.1 CIC滤波器基本概念 | 第107-109页 |
| 4.7.2 CIC滤波器的系统级结构 | 第109-110页 |
| 4.7.3 CIC滤波器设计 | 第110-111页 |
| 4.7.4 滤波器仿真结果 | 第111-112页 |
| 4.8 本章小结 | 第112-113页 |
| 第五章 高压级联菊花链SPI接口电路设计 | 第113-141页 |
| 5.1 基于SPI协议的级联通信系统架构及原理 | 第113-116页 |
| 5.1.1 级联通信系统架构 | 第113-115页 |
| 5.1.2 电流模的级联通信接口电路原理 | 第115-116页 |
| 5.2 带有命令和校验的SPI协议 | 第116-118页 |
| 5.2.1 数据读写传输格式 | 第116-117页 |
| 5.2.2 循环冗余校验 | 第117-118页 |
| 5.3 多芯片级联通信实现方式和数据传输过程 | 第118-121页 |
| 5.3.1 多芯片级联通信实现方式 | 第118-119页 |
| 5.3.2 数据传输过程 | 第119-121页 |
| 5.4 高压级联通信电路设计 | 第121-135页 |
| 5.4.1 上传数据电路 | 第121-128页 |
| 5.4.2 下传数据电路 | 第128-135页 |
| 5.5 高压级联通信电路的总体仿真结果和分析 | 第135-139页 |
| 5.5.1 上传信号仿真 | 第135-136页 |
| 5.5.2 下传信号仿真 | 第136-137页 |
| 5.5.3 两个电池组监控芯片级联通信仿真 | 第137-139页 |
| 5.6 本章小结 | 第139-141页 |
| 第六章 抗辐照加固技术及电路设计 | 第141-155页 |
| 6.1 现有的抗辐照加固技术 | 第141-148页 |
| 6.1.1 存储电路的加固方法 | 第141-143页 |
| 6.1.2 组合逻辑及时序逻辑电路的加固方法 | 第143-145页 |
| 6.1.3 单粒子翻转的系统级加固方法 | 第145页 |
| 6.1.4 单粒子闩锁的解决方法 | 第145-146页 |
| 6.1.5 版图级加固方法 | 第146-148页 |
| 6.2 本文采用的抗辐照加固技术 | 第148-154页 |
| 6.2.1 环栅技术 | 第148页 |
| 6.2.2 TMR技术 | 第148-150页 |
| 6.2.3 DICE结构 | 第150-151页 |
| 6.2.4 抗辐照加固标准单元库设计 | 第151-152页 |
| 6.2.5 抗辐照模拟器件的设计 | 第152-154页 |
| 6.3 本章小结 | 第154-155页 |
| 第七章 电池组监控SoC测试结果与分析 | 第155-169页 |
| 7.1 低压电源电路、基准电路的测试结果与分析 | 第155-158页 |
| 7.1.1 低压电源的线调整率的测试结果 | 第155-157页 |
| 7.1.2 基准电压的温度系数测试 | 第157-158页 |
| 7.1.3 过温保护电路测试 | 第158页 |
| 7.2 增量式∑△ ADC的测试结果与分析 | 第158-161页 |
| 7.2.1 电压转换结果 | 第158-159页 |
| 7.2.2 误差分析 | 第159-160页 |
| 7.2.3 修正方法 | 第160-161页 |
| 7.3 高压级联通信电路的测试结果 | 第161-163页 |
| 7.4 动力电池组监控SoC系统测试结果 | 第163-164页 |
| 7.5 辐照测试 | 第164-166页 |
| 7.5.1 抗辐照测试平台设计 | 第164-165页 |
| 7.5.2 总剂量测试 | 第165-166页 |
| 7.5.3 单粒子测试 | 第166页 |
| 7.6 本章小节 | 第166-169页 |
| 第八章 结论与展望 | 第169-171页 |
| 参考文献 | 第171-181页 |
| 致谢 | 第181-183页 |
| 作者简介 | 第183页 |