MOS過(guò)壓保護電路及電池MOS管保護電路-KIA MOS管

MOS管防反接防過(guò)壓電路

NMOS管防反接電路

如上圖

MOS過(guò)壓保護電路，當電源正確接入時(shí)。電流的流向是從Vin到負載，在通過(guò)NMOS到GND。剛上電時(shí)因為NMOS管的體二極管存在，地回路通過(guò)體二極管接通，后續因為Vgs大于Vgsth門(mén)限電壓，MOS管導通。當電源接反時(shí)，體二極管不通，并且Vgs的電壓也不會(huì )符合要求，所有NMOS管不通，電路中沒(méi)有電流回路，斷路，負載不工作，也不會(huì )燒壞，實(shí)現了保護。需要提起的是，當電源正常接入時(shí)，電路中的電流是從S到D。與常規NMOS管使用的電流方向是不同的。電路需要注意，正常情況下Vgs不能大于NMOS管的Vgs最大耐壓值，如果超過(guò)了可以在Vgs上面跨接一個(gè)穩壓管防止燒壞。

PMOS管防反接電路

電路的原理與NMOS管防反接電路類(lèi)似

防過(guò)壓電路

MOS過(guò)壓保護電路，Vin正常輸入電壓時(shí)，穩壓管沒(méi)有反向擊穿，R3，R4電流基本為0。PNP三極管的Vbe=0，即PNP三極管不導通。PMOS管Q4的Vgs由電阻R5，R6分壓決定，PMOS管導通，即電源正常工作。當Vin輸入大于正常輸入電壓，此時(shí)Vin>Vbr，穩壓管被擊穿，其上電壓為Vbr。PNP三極管Q1導通，VCE≈0，即PMOS管的Vgs≈0，PMOS管不導通，電路斷路，即實(shí)現了過(guò)壓保護。

防反接防過(guò)壓電路一體

詳解功率型MOS管在電池中的保護電路

MOS過(guò)壓保護電路，MOS管是電子市場(chǎng)不可或缺的重要保護器件，正因如此MOS管被譽(yù)為“航海中的帆”，MOS管多年來(lái)為眾多電子產(chǎn)品保駕護航，深受電子世行的喜愛(ài)，其中最具代表的莫過(guò)于MOS管在電池方面的應用，由于磷酸鐵鋰電池的特性，在應用中需要對其充放電過(guò)程進(jìn)行保護，以免過(guò)充過(guò)放或過(guò)熱，以保證電池安全的工作。短路保護是放電過(guò)程中一種極端惡劣的工作條件，本文將介紹功率MOS管在這種工作狀態(tài)的特點(diǎn)，以及如何選取功率MOS管型號和設計合適的驅動(dòng)電路。

電動(dòng)自行車(chē)的磷酸鐵鋰電池保護板的放電電路的簡(jiǎn)化模型如圖1所示。Q1為放電管，使用N溝道增強型MOS管，實(shí)際的工作中，根據不同的應用，會(huì )使用多個(gè)功率MOS管并聯(lián)工作，以減小導通電阻，增強散熱性能。RS為電池等效內阻，LP為電池引線(xiàn)電感。

正常工作時(shí)，控制信號控制MOS管打開(kāi)，電池組的端子P+和P-輸出電壓，供負載使用。此時(shí)，功率MOS管一直處于導通狀態(tài)，功率損耗只有導通損耗，沒(méi)有開(kāi)關(guān)損耗，功率MOS管的總的功率損耗并不高，溫升小，因此功率MOS管可以安全工作。但是，當負載發(fā)生短路時(shí)，由于回路電阻很小，電池的放電能力很強，所以短路電流從正常工作的幾十安培突然增加到幾百安培， 在這種情況下，功率MOS管容易損壞。

（1）短路電流大

在電動(dòng)車(chē)中，磷酸鐵鋰電池的電壓一般為36V或48V，短路電流隨電池的容量、內阻、線(xiàn)路的寄生電感、短路時(shí)的接觸電阻變化而變化，通常為幾百甚至上千安培。

（2）短路保護時(shí)間不能太短

在應用過(guò)程中，為了防止瞬態(tài)的過(guò)載使短路保護電路誤動(dòng)作，因此，短路保護電路具有一定的延時(shí)。而且，由于電流檢測電阻的誤差、電流檢測信號和系統響應的延時(shí)，通常，根據不同的應用，將短路保護時(shí)間設置在200μS至1000μS，這要求功率MOS管在高的短路電流下，能夠在此時(shí)間內安全的工作，這也提高了系統的設計難度。

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