聚焦电池传感耗电难题：BL360X 纳安运放全域低静态电流应用详解

如今，物联网（885312）低功耗终端早已全面普及，穿戴式医疗、PIR感应、LoRa采集、可燃气体报警、CGM血糖仪等一众电池供电终端大规模应用，主控MCU休眠电流已低至数十纳安。但工程师开发者，都会遇到明明数字主控功耗已经压到极致，但整机续航依旧拉胯，问题的核心正是行业长期存在痛点：数字低功耗、模拟高功耗。相比数字功耗，常规运算放大器静态电流普遍高达数十μA，直接吞噬设备低功耗优化结果。

针对高静态电流的行业痛点，上海贝岭（600171）推出的nA功耗运算放大器BL360X系列可精准适配长效待机、间歇采样的终端工作模式。单通道典型静态电流550nA。支持最低1.4V的超低工作电压，完美匹配各类微弱传感信号的超低静态电流调理需求。

BL360X系列拥有三大全域（宽工作电压范围、宽输入共模范围、宽工作温度范围）稳定低静态电流的核心优势，彻底解决电源电压波动、输入共模电压干扰、工作环境温度漂移等应用场景带来的静态电流异常的问题。凭借全域稳定在几μA级别的低静态电流性能，BL360X可完美适配工业、户外、便携传感三大典型高难度低静态电流场景。

典型应用场景如下：

场景一

工业宽共模微弱漏电流采集场景

图1 工业宽共模微弱漏电流采集场景图

在工业动力设备绝缘监测、母线微弱漏电流在线采集等应用中（如图1所示），一般采用电池供电的有源探头。工业现场母线共模电压波动剧烈、干扰复杂，需要长期挂网不间断监测微弱漏电信号。BL360X系列运算放大器具备全共模电压范围低静态电流特性（如图2所示），设备不受工业共模电压的波动影响，全程保持极低待机静态电流。可真正实现无源长效在线监测，大幅降低工业现场安装与运维成本。

图2 BL360X全共模电压下的静态电流曲线图

场景二

便携式电池供电环境传感终端场景

图3 便携式电池供电环境传感终端场景图

在气体检测、便携传感、穿戴式医疗设备（884145）终端等电池供电设备的应用场景中（如图3所示），设备长期处于间歇唤醒、高频待机状态，锂电池（884309）电压会随放电持续衰减，常规运算放大器容易出现低压静态电流激增、续航断崖式下跌问题。BL360X系列运算放大器具备全电压工作区间恒定nA静态电流（如图4所示），从满电到低压截止全程静态电流保持在几百nA。彻底解决电池压降带来的整机静态电流升高问题，大幅延长锂电池（884309）循环续航，有效降低终端电池更换频率与售后维护成本。

图4 BL360X全工作电压范围内静态电流曲线图

场景三

户外宽温域无人值守埋地监测节点场景

图5 户外宽温域无人值守埋地监测节点场景图

在地下管网（885692）监测、户外露天传感、野外无人值守点位等温差跨度极大的应用环境中（如图5所示），设备多采用一次性锂电池（884309）长效供电，安装后数年无需维护，对器件高低温静态电流稳定性要求极高。BL360X系列运算放大器具备全温度范围超低静态电流的稳定特性（如图6所示），高低温极端环境下静态电流保持在uA级别。可支撑设备数年长效免维护电池续航，完美适配偏远、密闭、无法频繁检修的无人值守监测场景。

图6 BL360X全温度范围内静态电流曲线图

BL360X 低功耗运算放大器全系列选型表

图7 BL3601 单通道运放引脚定义

图8 BL3602 双通道运放引脚定义

图 9 BL3604 四通道运放引脚定义

表1 BL360X低功耗运算放大器选型表