電池充電時如果正負極性接反風險是很大的,輕則發熱量巨大影響電池壽命,重則引起爆炸,因此電池充電防反接十分必要,今天就來分享一個非常好用的低成本電池充電防反接電路方案。
方案一:
原理分析:VIN+、VIN-表示電池模組輸入端,也是前級充電器的輸出端,1.當電池正接時,R2與R3分壓,M2為P溝道 MOSFET,此時M2 Vgs為負電壓,M2導通,其內阻與R1、R2、R3相比可以忽略不計,此時R2、R1組成分壓網絡,M1為N溝道MOSFET,其Vgs為正電壓,M1導通,BAT-與VIN-導通,整個系統構成閉合回路,電池開始充電,由于燈珠LED1是截止的,所以在充電時不亮;2.當電池反接時,同理R2與R3分壓,但是此時M2 Vgs為正電壓,M2不通,導致M1 Vgs也無法建立起來,所以M1無法導通,電池不充電,而且此時燈珠LED1正向導通,亮紅光起到警示作用。
以上電路中R2與R3的取值視電池電壓而定,原則是電池正接充電時R3分得的電壓既能使M2導通,同時不要大于M2規格書上定義的Vgs最大值導致M2燒壞,一般情況下R3分得電壓5V-10V為宜。M1 MOSFET選型時應選擇Rds-on盡量小的型號,保證電池電壓與充電器電壓近乎相等,M2 MOSFET的選型沒有嚴格要求,滿足耐壓要求即可。
方案二:
原理分析:VIN+、VIN-表示電池模組輸入端,也是前級充電器的輸出端,M1、M4為P溝道 MOSFET,M2、M3為N溝道MOSFET,OUT_A、OUT_B兩端接電池。1.當電池接法為A正B負時,M1關斷,M2導通,M3關斷,M4導通,等效于VIN+接OUT_A,VIN-接OUT_B;2.當電池接法為A負B正時,M1導通,M2關斷,M3導通,M4關斷,等效于VIN+接OUT_B,VIN-接OUT_A。由此可見,無論電池正接反接,通過該電路都可實現極性自動轉換對電池充電。
結語:以上兩種電路可供參考,方案一成本較低,弊端是電池接反時只能通過亮燈來指示故障,方案二可以實現極性自動轉換,但是成本較高,兩方案使用的時候需要折中考慮。
朋友們是否還有更好的防反接方案,歡迎在留言區提出來共同討論。