探秘儲能電源

在當(dāng)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(yuǎn)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(fù)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(dá) 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(dāng)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(fù)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(fù)載的短路或開路。負(fù)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(fù)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(fù)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(zhǔn)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(dá) 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(biāo)，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(zhǔn)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(dāng)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(zhǔn)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(zhǔn)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(zhǔn)確的電流檢測可以幫助系統(tǒng)實現(xiàn)精準(zhǔn)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(dá) + 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