電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/黃山明）差動放大器（Differential Amplifier）是一種能夠放大兩個輸入信號之差的電子放大器。它對兩個輸入端的電壓差異進行放大，而抑制共模信號（即加到兩個輸入端上的相同信號）。這種特性使得差動放大器對于減少噪聲和干擾特別有效，因為這些通常會以相似的方式影響兩個輸入端，從而被差動放大器所忽略。

通常，差動放大器有兩個輸入端，一個稱為非反相輸入（+），另一個稱為反相輸入（-）。理想情況下，當(dāng)兩個輸入端的電壓相等時，輸出為零；當(dāng)存在電壓差時，輸出與這個差值成正比。實際應(yīng)用中，差動放大器通常由一對晶體管組成，它們共享一個公共發(fā)射極或源極電阻，這有助于增強共模抑制能力。

這種特性讓差動放大器具有幾個優(yōu)點，一個是能夠?qū)斎胄盘柕牟钪颠M行有效放大，提供較高的電壓增益，從而增強信號的強度，便于后續(xù)的信號處理。

同時對共模信號有很強的抑制作用，能夠有效消除電路中的共模噪聲和干擾，提高信號的質(zhì)量和穩(wěn)定性。并且由于電路的對稱性，可使溫度變化等因素引起的漂移信號相互抵消，穩(wěn)定電路的工作點，確保放大器的性能不受環(huán)境溫度等因素的影響。

而在儲能系統(tǒng)中，差動放大器通常會被應(yīng)用在BMS、功率轉(zhuǎn)換電路、故障檢測與保護等領(lǐng)域。例如在儲能系統(tǒng)中，BMS需要精確測量電池組中各個電池的電壓、電流等參數(shù)，以確保電池的安全運行和有效管理。差動放大器可用于放大電池電壓和電流的微小變化，提高測量精度，同時抑制共模干擾，確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

儲能系統(tǒng)中的功率轉(zhuǎn)換電路，如 DC-DC 變換器、逆變器等，需要對輸入和輸出的電壓、電流信號進行監(jiān)測和控制。差動放大器可用于放大這些信號，為控制電路提供準(zhǔn)確的反饋信息，實現(xiàn)對功率轉(zhuǎn)換過程的精確控制，提高功率轉(zhuǎn)換效率和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

并且差動放大器可以用于檢測電路中的過流、過壓等故障信號，當(dāng)故障發(fā)生時，差動放大器輸出的信號會發(fā)生明顯變化，觸發(fā)相應(yīng)的保護電路，及時切斷電路，防止故障擴大，保護儲能系統(tǒng)的設(shè)備和人員安全，

市場中的差動放大器方案

目前市場中存儲在多種適用于儲能系統(tǒng)的差動放大器方案，這些方案各具特點，例如ADI、TI、Microchip等國際廠商都推出了相應(yīng)的解決方案。

比如ADI的AD8277，是一款低成本單芯片雙通道差動放大器，內(nèi)置激光晶圓調(diào)整電阻，具有極高增益精度、低失調(diào)、低失調(diào)漂移、高共模抑制以及比分立替代器件更出色的整體性能。可在2V至36V單電源供電下工作，靜態(tài)電流低于400μA，能夠?qū)Ω哌_(dá)±10V的信號進行整流，且在高達(dá)10kHz的頻率下仍能保持良好性能。其輸入端集成ESD二極管，過壓保護能力更魯棒，可用于電池電壓監(jiān)控等方面，有效提高測量精度并抑制共模干擾。

TI所推出的INA240A1是一款具有高帶寬和低噪聲特性的差動放大器，能夠快速準(zhǔn)確地放大微弱的電壓信號。在儲能系統(tǒng)的功率轉(zhuǎn)換電路中，可用于監(jiān)測和控制電流信號，實現(xiàn)高效的功率轉(zhuǎn)換和系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

國內(nèi)也有不少企業(yè)推出了相關(guān)產(chǎn)品，包括思瑞浦、圣邦微、智芯微等，例如思瑞浦推出的TPA9361-SO1R，增益為1，采用SOP8封裝，最小包裝量4000。具有良好的穩(wěn)定性和可靠性，能夠在不同的工作條件下保持穩(wěn)定的性能，可滿足儲能系統(tǒng)中對信號放大的基本需求。

這款產(chǎn)品適用于對信號放大倍數(shù)要求不高，但對穩(wěn)定性和可靠性有一定要求的儲能系統(tǒng)電路，如一些簡單的電壓監(jiān)測、電流檢測等輔助電路。

小結(jié)

差動放大器就像儲能系統(tǒng)的“眼睛和耳朵”，觀察儲能系統(tǒng)的動態(tài)，幫助維持系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全和高效運作。選擇具體的差動放大器時，應(yīng)考慮實際應(yīng)用場景的需求，包括但不限于所需的增益精度、工作溫度范圍、功耗限制、封裝形式等因素。此外，隨著技術(shù)的發(fā)展，廠商們也在不斷推出新產(chǎn)品來滿足日益增長的市場需求和技術(shù)進步。