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  6. 單節鋰電池保護,電池充放電與保護板電路圖介紹
    • 發布時間:2025-06-25 16:51:29
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    單節鋰電池保護,電池充放電與保護板電路圖介紹
    一、接地側,源極背靠背連接方式
    在鋰電池保護板電路設計中,采用兩個N溝道功率MOSFET的源極背靠背連接并置于接地側的結構,雖在傳統保護電路模塊(PCM)中應用較少,但在通信系統的負載開關與熱插拔電路中具有獨特價值。此設計的核心目的在于防止MOSFET的體二極管流過不必要的電流,從而提升電路的穩定性和可靠性。通過將源極背靠背相連并置于接地側,能夠有效控制電流流向,避免潛在的異常電流對電池及電路造成損害。
    單節鋰電池保護
    二、高壓側,漏極背靠背連接方案
    將兩個N溝道功率MOSFET設置于電源端(高壓側),以其漏極背靠背連接,是一種常見的PCM設計方案。其中,Q1擔當電池放電的功率MOSFET角色,而Q2則負責電池充電。鑒于這兩個N溝道功率MOSFET位于正端,因此需要兩個充電泵來實現浮動驅動,以確保電路的正常運行和精確控制。
    單節鋰電池保護
    此外,還存在一種變體結構,即兩個N溝道功率MOSFET的源極背靠背連接并置于高壓側。這種設計利用公共源極配置,同樣需要借助充電泵進行驅動。此類結構不僅廣泛應用于PCM中,還在負載開關電路中發揮著重要作用,滿足不同電路設計需求。
    單節鋰電池保護
    三、大電流應用,并聯多個MOSFET策略
    隨著電子設備使用時間和待機時長的不斷增加,電池容量呈現出逐步擴大的趨勢,從常見的3000mAh增至5000mAh甚至更高容量。與此同時,為了實現更短的充電時間以及更快的充電速度,快速充電技術應運而生,即通過更大的充電電流為電池充電,充電電流可達到4A、5A、6A,甚至高達8A。然而,這也導致PCM內部功率MOSFET的功耗顯著增加,溫度隨之升高,對MOSFET的穩定運行構成威脅。為有效降低溫度并保障功率MOSFET的可靠工作,可以采用并聯兩個或多個MOSFET的方法。
    單節鋰電池保護
    通過并聯多個MOSFET,能夠分散電流,降低單個MOSFET承受的功耗和發熱,從而提升整個電路在大電流充放電過程中的性能和可靠性,確保鋰電池保護板能夠穩定地發揮其保護作用,延長電池的使用壽命,并增強電子設備的安全性。
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