保护电路之二:电池充电防反接保护电路设计

电池充电时如果正负极性接反风险是很大的,轻则发热量巨大影响电池寿命,重则引起爆炸,因此电池充电防反接十分必要,今天就来分享一个非常好用的低成本电池充电防反接电路方案。

方案一:

原理分析:VIN+、VIN-表示电池模组输入端,也是前级充电器的输出端,1.当电池正接时,R2与R3分压,M2为P沟道 MOSFET,此时M2 Vgs为负电压,M2导通,其内阻与R1、R2、R3相比可以忽略不计,此时R2、R1组成分压网络,M1为N沟道MOSFET,其Vgs为正电压,M1导通,BAT-与VIN-导通,整个系统构成闭合回路,电池开始充电,由于灯珠LED1是截止的,所以在充电时不亮;2.当电池反接时,同理R2与R3分压,但是此时M2 Vgs为正电压,M2不通,导致M1 Vgs也无法建立起来,所以M1无法导通,电池不充电,而且此时灯珠LED1正向导通,亮红光起到警示作用。

以上电路中R2与R3的取值视电池电压而定,原则是电池正接充电时R3分得的电压既能使M2导通,同时不要大于M2规格书上定义的Vgs最大值导致M2烧坏,一般情况下R3分得电压5V-10V为宜。M1 MOSFET选型时应选择Rds-on尽量小的型号,保证电池电压与充电器电压近乎相等,M2 MOSFET的选型没有严格要求,满足耐压要求即可。

方案二:

原理分析:VIN+、VIN-表示电池模组输入端,也是前级充电器的输出端,M1、M4为P沟道 MOSFET,M2、M3为N沟道MOSFET,OUT_A、OUT_B两端接电池。1.当电池接法为A正B负时,M1关断,M2导通,M3关断,M4导通,等效于VIN+接OUT_A,VIN-接OUT_B;2.当电池接法为A负B正时,M1导通,M2关断,M3导通,M4关断,等效于VIN+接OUT_B,VIN-接OUT_A。由此可见,无论电池正接反接,通过该电路都可实现极性自动转换对电池充电。

结语:以上两种电路可供参考,方案一成本较低,弊端是电池接反时只能通过亮灯来指示故障,方案二可以实现极性自动转换,但是成本较高,两方案使用的时候需要折中考虑。

朋友们是否还有更好的防反接方案,欢迎在留言区提出来共同讨论。

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  • hzboda 2022-09-13 20:25
    方案一能起到防反接保护作用吗?VIN+、VIN-接反时M1虽然不导通,但是M1的体二极管是顺向导通的。
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  • dy-wCPc4Nyt 2022-04-29 11:06
    方法二
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