探秘儲能電源

在當今這個科技飛速發(fā)展的時代，尤其是近年來隨著戶外探險的不斷流行，儲能電源的身影幾乎無處不在，已然成為我們生活中極為關(guān)鍵的一部分。
FP135 芯片大揭秘

（一）獨特身世與定位
FP135 芯片它是由臺灣遠翔精心設(shè)計并生產(chǎn)的一款高側(cè)軌電流測量 IC，在電源系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域中占據(jù)著特殊且重要的位置。
與傳統(tǒng)電流檢測芯片不同，F(xiàn)P135 采用獨特的高側(cè)感測方式，將感測電阻置于電源與負載之間，能夠有效避免低側(cè)感測時在接地通路中增加額外阻抗的問題 ，雖然需要承受相對較大的共模信號，但通過自身的優(yōu)化設(shè)計，很好地解決了這一挑戰(zhàn)，在眾多應(yīng)用場景中展現(xiàn)出卓越的性能。
（二）強大特性展示
電氣性能方面：
1. 3.3V - 70V 的超寬獨立電源電壓和共模輸入電壓范圍
這意味著無論是在低電壓的小型設(shè)備，還是高電壓的大型電源系統(tǒng)中，它都能穩(wěn)定工作，適應(yīng)性極強。
2. 最大可用輸出電壓可達 6V
為后續(xù)電路的設(shè)計和應(yīng)用提供了充足的電壓空間。
3. 通過 3 個電阻器進行增益設(shè)置的方式
使得用戶可以根據(jù)實際需求靈活調(diào)整芯片的性能，滿足不同場景下的測量精度要求。
4. 溫度適應(yīng)性方面
- 40℃至 + 125℃的寬溫度范圍內(nèi)正常工作。
5. 其靜止電流僅為 240μA
能耗極低，大大提高了能源利用效率，降低了設(shè)備的功耗 。
FP135 在儲能電源中的工作奧秘

（一）電流檢測原理
其工作基于一個簡單而又精妙的物理原理：當電流通過感測電阻時，會在電阻兩端產(chǎn)生電壓降，通過測量這個電壓降，就能計算出電流的大小。這就好比水流通過狹窄的管道會產(chǎn)生壓力差一樣，電流與電壓降之間存在著明確的對應(yīng)關(guān)系。

在實際應(yīng)用中，電流檢測主要有高側(cè)感測和低側(cè)感測兩種方式 :
1. 測量電阻放在電源與負載之間的這種測量方法稱為高端電流檢測
優(yōu)點：能夠檢測與電流相關(guān)的故障，例如可能影響負載的短路或開路。負載可以直接參考地。
缺點：共模電壓相對較（基于電源電壓），因此需要高共模放大器。必須承受相對較大的共模信號，并處理電源線上可能發(fā)生的任何電壓瞬變。

2. 將測量電阻放在負載和接地端之間的這種測量方法稱為低端電流檢測
優(yōu)點：共模電壓， 即測量輸入端的平均電壓接近于零。這樣更便于設(shè)計應(yīng)用電路， 也便于選擇適合這種測量的器件?？梢允褂酶阋?、更容易獲得的低壓放大器。
缺點：分流電阻位于負載和地之間，這可能會導(dǎo)致接地環(huán)路問題。
（二）實際應(yīng)用電路解析
FP135 在實際應(yīng)用中，需要與外部電阻進行巧妙配合，才能充分發(fā)揮其功能。結(jié)合典型應(yīng)用電路來看，外部的三個電阻起著至關(guān)重要的作用。其中，RG1 和 RG2 用于設(shè)置增益，通過改變它們的阻值，可以靈活調(diào)整芯片的放大倍數(shù)，以滿足不同的測量精度需求。而 RL 則與輸出信號相關(guān)，它與輸出電流共同決定了輸出電壓的大小。

應(yīng)用優(yōu)勢大放送

（一）高適應(yīng)性
在儲能電源的復(fù)雜應(yīng)用場景中，電壓的多樣性是一個常見的挑戰(zhàn) 。
不同的儲能電源系統(tǒng)，由于其使用的電池類型、應(yīng)用場景和設(shè)計要求的不同，工作電壓范圍也各不相同。
而 FP135 芯片憑借其 3.3V - 70V 的超寬獨立電源電壓和共模輸入電壓范圍，展現(xiàn)出了強大的適應(yīng)能力。
以家庭儲能系統(tǒng)為例，一些小型的家庭儲能設(shè)備可能采用較低電壓的電池組，如 12V 或 24V，以滿足日常照明、小型電器等基本用電需求。
而大型的家庭儲能系統(tǒng)，為了滿足更多電器設(shè)備的同時使用，可能會采用更高電壓的電池組，如 48V 甚至更高。
在工業(yè)儲能領(lǐng)域，情況同樣復(fù)雜。一些工業(yè)設(shè)備需要穩(wěn)定的直流電源供應(yīng)，其儲能電源系統(tǒng)的電壓可能在 36V - 70V 之間。
在這些不同電壓的儲能系統(tǒng)中，F(xiàn)P135 芯片都能穩(wěn)定工作，準確地檢測電流，為儲能電源的高效運行提供保障。
（二）高精度檢測
對于儲能電源系統(tǒng)而言，精確的電流檢測是實現(xiàn)高效管理和穩(wěn)定運行的關(guān)鍵 。FP135 芯片在這方面表現(xiàn)出色，其高精度檢測能力得益于一系列優(yōu)秀的參數(shù)。
從共模抑制比來看，F(xiàn)P135 具有高達 120dB 的共模抑制比。
共模抑制比是衡量差分放大器對共模信號抑制能力的重要指標，數(shù)值越高，說明對共模干擾信號的抑制效果越好。
在儲能電源系統(tǒng)中，不可避免地會存在各種共模干擾信號，如來自電網(wǎng)的電磁干擾、周圍環(huán)境的射頻干擾等。
FP135 芯片憑借其高共模抑制比，能夠有效抑制這些干擾信號，準確地檢測出真實的電流信號，為儲能電源的控制和管理提供可靠的數(shù)據(jù)支持。
FP135 的輸入失調(diào)電壓極低，僅為 ±0.4mV 。
輸入失調(diào)電壓是指當放大器的兩個輸入端接地時，輸出端仍然存在的電壓。
這個電壓會影響放大器的準確性，輸入失調(diào)電壓越低，放大器對輸入信號的檢測就越準確。
在儲能電源系統(tǒng)中，微小的電流變化都可能對系統(tǒng)的性能產(chǎn)生影響，F(xiàn)P135 低輸入失調(diào)電壓的特性，使得它能夠精確地檢測到這些微小的電流變化，確保儲能電源系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
高精度檢測對于儲能電源的精確管理和高效運行具有至關(guān)重要的意義。
在儲能電源的充放電過程中，準確的電流檢測可以幫助系統(tǒng)實現(xiàn)精準的充放電控制，避免過充或過放的情況發(fā)生，從而延長電池的使用壽命，提高儲能電源的安全性和可靠性。
同時，精確的電流檢測還可以幫助系統(tǒng)實時監(jiān)測儲能電源的工作狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)潛在的問題并進行調(diào)整，確保儲能電源始終處于最佳的工作狀態(tài) 。
（三）寬溫工作保障
儲能電源的應(yīng)用場景廣泛，可能會面臨各種不同的環(huán)境溫度 。在寒冷的北方地區(qū)，冬季室外溫度可能會降至 - 40℃以下；而在炎熱的沙漠地區(qū)，夏季溫度則可能高達 + 125℃以上。FP135 芯片能夠在 - 40℃至 + 125℃的寬溫度范圍內(nèi)正常工作，這為儲能電源在不同環(huán)境溫度下的穩(wěn)定運行提供了有力保障。

審核編輯 黃宇