DIY个高压绝缘检测产品的工装（一）简单需求分析

最近除了出差、准备培训材料外，家里也出了紧急事情，都在忙碌这些，所以更新就落下了；人到中年后，很多事情都是身不由己的，唯一的解决方法就是多多赚钱。

我最近在调试一个高压绝缘检测功能的产品时，用于硬件自测的工装都是临时用万能板搭建的，比较山寨（但可以正常使用）；当同时进多项测试时，这个工装的复制就比较困难，所以想自己画图、外发打板做一些回来，我计划文字直播整个设计的过程。

首先要看一下这种测试工装的功能需求：

• 模拟继电器行为

这是指模拟BDU内部的各个继电器开关行为，如下图所示：其中预充与正极继电器相当于并联状态，可以看成同一个开关。

BDU内部主要有两种继电器，即主继电器与快充继电器；实际项目这两种继电器可能是串联的（例如MODEL 3），也可能是并联的，还有可能一个是串联、另一个是并联；串并联两种形式如下图。

所以这两种情况都要实现：最终需求为6路继电器开关模拟，包括了串并联两种形式，如下图所示。

• 模拟高压接口

这个是指工装要把各个高压采样点接到外面，供产品采集；产品一般要采集各个点的高压状态，用来进行粘连判断或参数计算；如果根据上面的继电器排布，一共需要8个采样点，如下图所示。

进一步地，可以将快充继电器的一端短接一起，如下图所示，这样其实只需要6个采样点。

另外，电池可以直接由外部的高压电源模拟，输入到工装板即可；注意电压源输出范围要达到0V~1000V，所以相关高压线路的器件选型与安规距离要匹配，可以按照1mm/100V来设计。

• 模拟绝缘电阻、XY电容

这个是指模拟电池端、负载端的绝缘情况与电容分布，给产品提供一个可设置的绝缘采样源头。之前介绍电池模拟器的时候，看过其模拟NTC的电路，大概如下图：每个档位选取1、2、4、8四个阻值，即可组合实现此档位的全部阻值。

需要模拟的绝缘阻值范围一般为10KΩ~10MΩ，也可以按照上面的这个电路去实现；当然，也可以直接选取几个关键值就好。至于XY电容的大小范围，之前有介绍过，链接为：《你应该了解的BMS涉及到的X和Y电容》；Y电容可以直接选取固定值即可；X电容容值较大，工装板上可以对外留个接口，但我想说的是X电容对于绝缘检测影响很小；另外，需要注意的是在电池端与负载端都是存在绝缘电阻、XY电容的，所以工装板上都要预留位置。

这个工装不需要软件控制，简单的手动操作开关即可，针对单板硬件测试就足够了。总结：本文先介绍工装基本的功能需求，后面开始进入原理图、PCB的设计环节；争取做出的第一个版本相对靠谱些，如果也有需要这个工装用的话，等做出来后可以分享下；以上所有，仅供参考。