MOS过压保护电路以及电池MOS管保护电路

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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