储能系统的“观察员”——差动放大器

电子发烧友网报道（文/黄山明）差动放大器（Differential Amplifier）是一种能够放大两个输入信号之差的电子放大器。它对两个输入端的电压差异进行放大，而抑制共模信号（即加到两个输入端上的相同信号）。这种特性使得差动放大器对于减少噪声和干扰特别有效，因为这些通常会以相似的方式影响两个输入端，从而被差动放大器所忽略。

通常，差动放大器有两个输入端，一个称为非反相输入（+），另一个称为反相输入（-）。理想情况下，当两个输入端的电压相等时，输出为零；当存在电压差时，输出与这个差值成正比。实际应用中，差动放大器通常由一对晶体管组成，它们共享一个公共发射极或源极电阻，这有助于增强共模抑制能力。

这种特性让差动放大器具有几个优点，一个是能够对输入信号的差值进行有效放大，提供较高的电压增益，从而增强信号的强度，便于后续的信号处理。

同时对共模信号有很强的抑制作用，能够有效消除电路中的共模噪声和干扰，提高信号的质量和稳定性。并且由于电路的对称性，可使温度变化等因素引起的漂移信号相互抵消，稳定电路的工作点，确保放大器的性能不受环境温度等因素的影响。

而在储能系统中，差动放大器通常会被应用在BMS、功率转换电路、故障检测与保护等领域。例如在储能系统中，BMS需要精确测量电池组中各个电池的电压、电流等参数，以确保电池的安全运行和有效管理。差动放大器可用于放大电池电压和电流的微小变化，提高测量精度，同时抑制共模干扰，确保测量结果的准确性。

储能系统中的功率转换电路，如 DC-DC 变换器、逆变器等，需要对输入和输出的电压、电流信号进行监测和控制。差动放大器可用于放大这些信号，为控制电路提供准确的反馈信息，实现对功率转换过程的精确控制，提高功率转换效率和系统的稳定性。

并且差动放大器可以用于检测电路中的过流、过压等故障信号，当故障发生时，差动放大器输出的信号会发生明显变化，触发相应的保护电路，及时切断电路，防止故障扩大，保护储能系统的设备和人员安全，

市场中的差动放大器方案

目前市场中存储在多种适用于储能系统的差动放大器方案，这些方案各具特点，例如ADI、TI、Microchip等国际厂商都推出了相应的解决方案。

比如ADI的AD8277，是一款低成本单芯片双通道差动放大器，内置激光晶圆调整电阻，具有极高增益精度、低失调、低失调漂移、高共模抑制以及比分立替代器件更出色的整体性能。可在2V至36V单电源供电下工作，静态电流低于400μA，能够对高达±10V的信号进行整流，且在高达10kHz的频率下仍能保持良好性能。其输入端集成ESD二极管，过压保护能力更鲁棒，可用于电池电压监控等方面，有效提高测量精度并抑制共模干扰。

TI所推出的INA240A1是一款具有高带宽和低噪声特性的差动放大器，能够快速准确地放大微弱的电压信号。在储能系统的功率转换电路中，可用于监测和控制电流信号，实现高效的功率转换和系统稳定运行。

国内也有不少企业推出了相关产品，包括思瑞浦、圣邦微、智芯微等，例如思瑞浦推出的TPA9361-SO1R，增益为1，采用SOP8封装，最小包装量4000。具有良好的稳定性和可靠性，能够在不同的工作条件下保持稳定的性能，可满足储能系统中对信号放大的基本需求。

这款产品适用于对信号放大倍数要求不高，但对稳定性和可靠性有一定要求的储能系统电路，如一些简单的电压监测、电流检测等辅助电路。

小结

差动放大器就像储能系统的“眼睛和耳朵”，观察储能系统的动态，帮助维持系统的稳定、安全和高效运作。选择具体的差动放大器时，应考虑实际应用场景的需求，包括但不限于所需的增益精度、工作温度范围、功耗限制、封装形式等因素。此外，随着威廉希尔官方网站 的发展，厂商们也在不断推出新产品来满足日益增长的市场需求和威廉希尔官方网站 进步。