Защита от обратной полярности и обратного тока для зарядного устройства

Я использую понижающий преобразователь с выходом, управляемым контроллером micontron, для зарядки литий-ионной батареи от одной до трех ячеек (от 3,0 до 4,2 В, от 6,0 до 8,4 В или от 9,0 до 12,6 В). Я хотел бы защитить выход от подключения обратной полярности. батареи и обратного тока.

Я мог бы использовать простой диод, но я хочу избежать падения напряжения и потери энергии, поэтому я пробую решение с MOSFET.

Схема

Я думаю, что этот MOSFET работает как защита, когда батарея подключена неправильно с обратной полярностью. Но что происходит, когда полярность правильная, но напряжение батареи выше, чем напряжение, генерируемое понижающим преобразователем?

Например, в самом начале, когда батарея подключена, преобразователь вне понижающего преобразователя имеет нулевое напряжение до тех пор, пока батарея не будет правильно идентифицирована.

Этот P-MOSFET защитит от обратного тока?

Спасибовведите описание изображения здесь

У меня есть последний вопрос о защите понижающего преобразователя с помощью PFET. Например, если преобразователь заряжает батарею при напряжении 4,2 В, но внезапно выходное напряжение преобразователя падает до 4,0 В или меньше, а напряжение батареи по-прежнему остается на уровне 4,2 В. Защищает ли PMOS обратный ток от стока к истоку?

Ответы (2)

Для защиты вольтметра используйте последовательный резистор для ограничения тока и закорачивающий диод для предотвращения обратного напряжения. Он пропускает обратное напряжение, равное падению прямого напряжения на диоде. Предполагая, что последовательное сопротивление вольтметра очень велико, последовательный резистор не потребует какой-либо коррекции при измерении напряжения.

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Когда диод смещен в обратном направлении (до напряжения пробоя), он фактически открыт.

Эта защита будет работать нормально, но абсолютный максимум диапазона вольтметра составляет от -0,3 до 40В. С 1N4148, когда батарея находится в обратной полярности, показания вольтметра могут достигать -0,6 В. Возможно, использование диода с низким падением напряжения, такого как диод Шоттки, будет в порядке.

Эта схема будет работать, но вы должны быть осторожны при выборе PFET, чтобы убедиться, что вы выбрали тот, у которого очень низкое пороговое напряжение затвора, чтобы убедиться, что он полностью включен при самом низком рабочем напряжении. Помните, что с одноячеечной батареей Vin может быть намного ниже 3 В для глубоко разряженной батареи.

http://www.ti.com/lit/an/slva139/slva139.pdf

Чтобы ответить на ваш другой вопрос, когда батарея впервые подключена, а напряжение понижающего преобразователя Vout равно 0 В, PFET будет отключен, и зарядное устройство не сможет обнаружить батарею.

Спасибо, я хотел бы использовать P-MOSFET Si2323DS, который может работать с Vgs = -1,8 В. Вы правы, когда выходное напряжение равно 0 В, зарядное устройство не сможет обнаружить батарею, проблема в том, что микросхема, которую я использую, как вольтметр, также должна быть защищена от обратной полярности. Возможно, я мог бы подключить вольтметр напрямую к батарее с помощью диода и добавить к измерению падение напряжения.
Защита от обратной полярности и обратного тока для зарядного устройства
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 3v