请教，运放差分放大，输入电压对地值能否高于运放供电电压？

岳耳

    打算做个电池组内单节电池电压采样电路，运放5V供电，差分放大模式，差分值小于5V，但是两端输入的电压的对地值会远高于5V。

   比如给8串磷酸铁锂电池组采样，最高输入电压可以到29.2V （运放最高耐压36V）, 这样运放能否正常工作？

  

  

mov99

可以用光耦，也可以参考一下这个

INA117.pdf (312.71 KB, 下载次数: 243)

2024-2-17 09:53 上传

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小鬼头

不行。也就最多能允许超出电源电压一点点，具体可以看运放的datasheet里的共模输入电压参数。

小鬼头

小鬼头 发表于 2024-2-17 09:55
不行。也就最多能允许超出电源电压一点点，具体可以看运放的datasheet里的共模输入电压参数。

这个电路里，你可以通过改动此差分放大器的增益（放大倍数），来满足共模电压要求、避免出现这一不能正常工作问题。

比如改为6倍放大，如果总体增益不合适，再在后面电路加一个2只电阻组成的衰减器来做匹配。

岳耳

mov99 发表于 2024-2-17 09:53
可以用光耦，也可以参考一下这个

有用光耦的参考电路图吗？INA117就是价格不美丽，总价算起来还不如直接用专业的电池组监视芯片：LTC6803。

mov99

岳耳 发表于 2024-2-17 10:25
有用光耦的参考电路图吗？INA117就是价格不美丽，总价算起来还不如直接用专业的电池组监视芯片：LTC6803 ...

想做好，哪个也不便宜

用光耦(固态继电器)，航模平衡充电器(UnA6)用的就是这个原理，用轮询法监测电池组中单体电池电压
借鉴的意义还是有的 http://www.360doc.com/content/22/1114/18/1751130_1056008508.shtml

岳耳

小鬼头 发表于 2024-2-17 09:55
不行。也就最多能允许超出电源电压一点点，具体可以看运放的datasheet里的共模输入电压参数。

好吧，放弃用运放的方案了，要么LTC的专用电池组监测芯片，要么用单片机外挂16位ADC来搞吧。

岳耳

mov99 发表于 2024-2-17 10:53
想做好，哪个也不便宜

用光耦(固态继电器)，航模平衡充电器(UnA6)用的就是这个原理，用轮询法监测电池 ...

多谢提供的参考，目前倾向于用LTC的电池组监控芯片，或者单片机+外挂16位ADC来搞吧，

正在学习单片机编程，慢慢搞希望3个月内能出成绩。

小鬼头

小鬼头 发表于 2024-2-17 10:02
这个电路里，你可以通过改动此差分放大器的增益（放大倍数），来满足共模电压要求、避免出现这一不能正常 ...

噢，说错了。应该是：

把一楼电路图里的正负输入端与被测点之间的2只串联改大，就能解决共模电压问题。其他电阻也做相应调整，令差分增益仍为1倍放大。

也即是，可以采用类似于下图AD629内部电路的方法（AD629的共模电压范围高达正负270V）

岳耳

小鬼头 发表于 2024-2-17 11:25
噢，说错了。应该是：

把一楼电路图里的正负输入端与被测点之间的2只串联改大，就能解决共模电压问题 ...

本质上还是通过电阻分压，把共模电压降下来，是吧？

mov99

简易电池组单体电池电压监测用的是电阻分压法(共地)，但累计误差较大，且电阻网络耗电，要求不高可用

光耦轮询法，被测电池与测试电路不能共地，通过"开关"引出被测单体电池的两极
基本流程：全部断开(稍延时)->接通1单体电池两极->测量->全部断开(稍延时)->接通2单体电池两极->测量，余可类推

只要用开关切换，固有电阻肯定存在，单片机内置的AD转换输入阻抗较低，建议在AD转换前加一级跟随器

HenryYam

AD629也不便宜的，得几十元吧

普通运放的输入脚都对电源脚接有保护二极管，因此输入电压一般不能高于电源电压+0.3V。

HenryYam

楼主如果不监测每节电池电压，用大阻值电阻分压一下即可将输入电压降到5V以内。

比如 1M + 100K 串联，从100K电阻上取电压即降到3V左右了。

岳耳

HenryYam 发表于 2024-2-17 11:43
楼主如果不监测每节电池电压，用大阻值电阻分压一下即可将输入电压降到5V以内。

比如 1M + 100K 串联， ...

这样是可以，不过内阻太大，后面的电路要求就高了。

HenryYam

岳耳 发表于 2024-2-17 11:50
这样是可以，不过内阻太大，后面的电路要求就高了。

运放的输入电阻都很大的，100K的输入电阻没啥影响的。

运放的输出内阻很低，对后面电路更没影响了。