摘要:在追求高效能与智能化的电子系统中,对电流的精确监测是实现智能功率分配、电池安全管理与系统优化的关键。FP137作为一款由台湾远翔设计生产的高侧电流检测芯片,以其宽共模电压范围、灵活可调的增益与高集成度,为工程师在电源管理系统设计中提供了可靠且经济的解决方案。
在追求高效能与智能化的电子系统中,对电流的精确监测是实现智能功率分配、电池安全管理与系统优化的关键。FP137 作为一款由台湾远翔设计生产的高侧电流检测芯片,以其宽共模电压范围、灵活可调的增益与高集成度,为工程师在电源管理系统设计中提供了可靠且经济的解决方案。
一、 FP137的架构与工作原理
FP137是一款基于高侧检测原理的电流测量IC,其架构针对广泛的电源应用场景进行了优化。它包括一个差分输入放大器和一个带有源输出的MOSFET。有三个外部电阻,轨道电流信号可以很容易地转换为IC输出引脚的放大电压信号。此外,还可以通过改变这一个外部电阻器的值来调整增益。
l 精密测量内核:
芯片内部集成了一个高精度的差分输入放大器,能够精确捕捉串联在电源路径中检测电阻两端的微小压降。
l 高效输出驱动:
内置的带源极输出的MOSFET,能够直接将放大后的信号转换为可供微控制器(MCU)直接读取的电压信号,极大简化了后续电路设计。
l 灵活增益配置:
FP137的核心优势在于其增益可通过三个外部电阻进行灵活配置。该架构为工程师提供了高度的设计自由度,使其能够根据不同的电流检测范围以及检测电阻的阻值差异,精确设定系统的测量灵敏度。通过优化电阻配置,可确保输出信号稳定在MCU模数转换器(ADC)的最佳输入量程范围内,从而提高系统整体的测量精度与可靠性。
FP137电路原理图:
其工作流程简洁而高效:负载电流流经检测电阻产生微小压差,FP137的差分放大器将此压差精准放大,并通过内部MOSFET在输出引脚上产生一个与负载电流严格成线性比例关系的电压信号。
二、 核心优势与技术规格
FP137的电气参数使其在多种严苛应用中都能稳定工作阐述:
l 核心技术参数:
工作电压范围:3.3V ~ 45V
宽共模输入电压:兼容3.3V至45V的应用场景
增益设置:三个电阻设置任意增益
封装形式:紧凑型 SOT23-6L 封装
宽温度范围:-40℃至+125℃
静态电流:220μA
l 与系列型号对比:
为满足不同电压等级的需求,远翔提供了完整的电流检测芯片产品线:
FP130A:完整的高边电流检测电路,电阻调增益设定,2.7~28V耐压。
FP355:耐压范围 2.7~24V。FP135:更高耐压,达 3.3~70V。
FP136:超高耐压,达 3.3~90V。
FP137定位于中压应用市场,以其优异的性价比和灵活性,成为该电压区间内的理想选择。
三、 典型应用场景
FP137的稳健性与灵活性使其成为以下前沿应用的理想选择:
l 户外电源(便携式储能)
精准监测电池的输入(充电)与输出(放电)电流,结合库仑计算法,可实时精确计算剩余电池电量(SOC),为用户提供可靠的续航信息。
l 逆变器系统
精确监测直流母线电流,为实现高效功率转换提供关键反馈,并实现快速的系统过流保护。
l 太阳能控制器
用于精确测量太阳能电池板的输入电流与蓄电池的充电电流,是优化能源管理策略的基础。
l 智能电池管理系统
在各种需要电流侦测的场景中,输出与小电流成线性关系的电压信号给MCU进行判断与处理,实现智能控制与保护。
结语:
FP137高侧电流检测芯片集高精度、高集成度与设计灵活性于一身。凭借其宽电压适应范围与单电阻增益可调的独特优势,该芯片大幅简化了设计复杂度,有效降低了系统成本。在户外电源、光伏系统及各类电源管理应用中,FP137能够提供简洁、精准且可靠的电流监测解决方案,助力工程师打造更高效的智能电源管理系统。
来源:雅欣鱼子酱
