MOS过压保护电路及电池MOS管保护电路-KIA MOS管
MOS管防反接防过压电路
NMOS管防反接电路
如上图
MOS过压保护电路,当电源正确接入时。电流的流向是从Vin到负载,在通过NMOS到GND。刚上电时因为NMOS管的体二极管存在,地回路通过体二极管接通,后续因为Vgs大于Vgsth门限电压,MOS管导通。当电源接反时,体二极管不通,并且Vgs的电压也不会符合要求,所有NMOS管不通,电路中没有电流回路,断路,负载不工作,也不会烧坏,实现了保护。需要提起的是,当电源正常接入时,电路中的电流是从S到D。与常规NMOS管使用的电流方向是不同的。电路需要注意,正常情况下Vgs不能大于NMOS管的Vgs最大耐压值,如果超过了可以在Vgs上面跨接一个稳压管防止烧坏。
PMOS管防反接电路
电路的原理与NMOS管防反接电路类似
防过压电路
MOS过压保护电路,Vin正常输入电压时,稳压管没有反向击穿,R3,R4电流基本为0。PNP三极管的Vbe=0,即PNP三极管不导通。PMOS管Q4的Vgs由电阻R5,R6分压决定,PMOS管导通,即电源正常工作。当Vin输入大于正常输入电压,此时Vin>Vbr,稳压管被击穿,其上电压为Vbr。PNP三极管Q1导通,VCE≈0,即PMOS管的Vgs≈0,PMOS管不导通,电路断路,即实现了过压保护。
防反接防过压电路一体
详解功率型MOS管在电池中的保护电路
MOS过压保护电路,MOS管是电子市场不可或缺的重要保护器件,正因如此MOS管被誉为“航海中的帆”,MOS管多年来为众多电子产品保驾护航,深受电子世行的喜爱,其中最具代表的莫过于MOS管在电池方面的应用,由于磷酸铁锂电池的特性,在应用中需要对其充放电过程进行保护,以免过充过放或过热,以保证电池安全的工作。短路保护是放电过程中一种极端恶劣的工作条件,本文将介绍功率MOS管在这种工作状态的特点,以及如何选取功率MOS管型号和设计合适的驱动电路。
电动自行车的磷酸铁锂电池保护板的放电电路的简化模型如图1所示。Q1为放电管,使用N沟道增强型MOS管,实际的工作中,根据不同的应用,会使用多个功率MOS管并联工作,以减小导通电阻,增强散热性能。RS为电池等效内阻,LP为电池引线电感。
正常工作时,控制信号控制MOS管打开,电池组的端子P+和P-输出电压,供负载使用。此时,功率MOS管一直处于导通状态,功率损耗只有导通损耗,没有开关损耗,功率MOS管的总的功率损耗并不高,温升小,因此功率MOS管可以安全工作。但是,当负载发生短路时,由于回路电阻很小,电池的放电能力很强,所以短路电流从正常工作的几十安培突然增加到几百安培, 在这种情况下,功率MOS管容易损坏。
(1)短路电流大
在电动车中,磷酸铁锂电池的电压一般为36V或48V,短路电流随电池的容量、内阻、线路的寄生电感、短路时的接触电阻变化而变化,通常为几百甚至上千安培。
(2)短路保护时间不能太短
在应用过程中,为了防止瞬态的过载使短路保护电路误动作,因此,短路保护电路具有一定的延时。而且,由于电流检测电阻的误差、电流检测信号和系统响应的延时,通常,根据不同的应用,将短路保护时间设置在200μS至1000μS,这要求功率MOS管在高的短路电流下,能够在此时间内安全的工作,这也提高了系统的设计难度。
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