一种加速开通及关断电路制造技术

本实用新型专利技术涉及电子电路技术领域，具体公开了一种加速开通及关断电路，包括驱动芯片、第一晶体管、电池包和加速开通关断模块；所述加速开通关断模块包括第一电阻、加速开通开关单元和加速关断开关单元；所述第一晶体管的D极连接电池包的正极B+和加速开通开关单元，所述加速开通开关单元连接驱动芯片的信号输出端和第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端连接第一晶体管的G极；所述第一晶体管的S极连接加速关断开关单元和输出正端P+，所述加速关断开关单元连接驱动芯片的信号输出端和第一电阻的第一端；本实用新型专利技术能够快速的开通和关断第一晶体管，使第一晶体管开通和关断损耗减少，从而提高效率和使用安全性。从而提高效率和使用安全性。从而提高效率和使用安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种加速开通及关断电路


[0001]本技术涉及电子电路
，尤其涉及一种加速开通及关断电路。

技术介绍

[0002]随着科技的发展和生活水平的提高，电子产品在生活中随处可见，比如电动工具、电动单车、儿童玩具、智能家居等，伴随着电子产品的增多，电池包的应用也是越来越广泛。
[0003]由于电池包的应用和人们的生活息息相关，所以电池包的安全就显得尤为重要。大多数电池包输出关断时，由于晶体管的关闭时间长，导致开通损耗加大和效率降低；短路时，由于电流大，晶体管的关闭时间长，甚至会出现晶体管击穿烧毁。此外，当电池包在开通时，由于晶体管的开通时间长，导致开通损耗加大和效率降低，同时也存在安全隐患。
[0004]如图1所示，为现有的AFE对MOSFET控制的应用原理图，在电池包输出关断时，AFE检测到关断信号后，控制信号AFE_G的电势逐渐降低，通过Q1 G
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>R1
‑
>AFE_G这一通路，使Q1G端电势逐渐降低，从而Q1 GS电压逐渐降低，使MOSFET Q1逐渐关断；由于寄生电容的存在，控制信号AFE_G需要约200uS的时间才能使Q1 G端电势降低到和Q1 S端电势相等，即Q1关断过程需要约200uS(为了不影响正常情况下Q1的正常动作，通过调整R2的阻抗值无法消除AFE_G降低慢的影响)，Q1关断过程中内阻增大导致关断损耗加大效率降低；短路时，电池包的短路电流极大，Q1内阻增大发热极具上升，严重超出Q1的安全区域的范围，导致Q1击穿烧毁；在电池包输出开通时，AFE检测到有负载时，控制信号AFE_G的电势逐渐升高，通过AFE_G
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>R1
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>Q1 G端这一通路，使Q1 G端电势逐渐升高，从而Q1 GS电压逐升高，使MOSFET Q1逐渐开通；由于寄生电容的存在，控制信号AFE_G需要约200uS的时间才能使Q1 G端电势降低到和Q1 S端电势相等，即Q1开通过程需要约200uS，Q1开通过程中内阻增大，导致开通损耗加大效率降低。

技术实现思路

[0005]针对上述存在的电池包在开通和关断时，损耗加大、效率降低和安全隐患问题，本技术提供了一种加速开通及关断电路，能够快速的开通和关断第一晶体管，使第一晶体管开通和关断损耗减少，从而提高效率和使用安全性。
[0006]为了解决上述技术问题，本技术提供的具体方案如下：
[0007]一种加速开通及关断电路，包括驱动芯片、第一晶体管、电池包和加速开通关断模块；
[0008]所述加速开通关断模块包括第一电阻、加速开通开关单元和加速关断开关单元；
[0009]所述第一晶体管的D极连接电池包的正极B+和加速开通开关单元，所述加速开通开关单元连接驱动芯片的信号输出端和第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端连接第一晶体管的G极；
[0010]所述驱动芯片的信号输出端输出信号使加速开通开关单元导通后，电池包的正极B+、加速开通开关单元、第一电阻和第一晶体管的G极之间形成通路，开通第一晶体管；
[0011]所述第一晶体管的S极连接加速关断开关单元和输出正端P+，所述加速关断开关单元连接驱动芯片的信号输出端和第一电阻的第一端；
[0012]所述驱动芯片的信号输出端输出信号使加速关断开关单元导通后，第一晶体管的G极、第一电阻、加速关断开关单元和第一晶体管的S极之间形成通路，关断第一晶体管。
[0013]在一些实施方案中，所述加速开通开关单元包括第一二极管和第二晶体管，所述第一二极管的第一端连接第一晶体管的D极和电池包的正极B+，第一二极管的第二端连接第二晶体管的第一端，所述第二晶体管的受控端连接驱动芯片的信号输出端，第二晶体管的第二端连接第一电阻的第一端，第一二极管用于确保电路的正常工作。
[0014]在一些实施方案中，所述加速关断开关单元包括第三晶体管，所述第三晶体管的第二端连接第一电阻的第一端，第三晶体管的受控端连接驱动芯片的信号输出端，第三晶体管的第一端连接第一晶体管的S极和输出正端P+，通过第三晶体管的导通使第一晶体管的G极和S极等电势，关断第一晶体管，减少损耗和提高效率。
[0015]在一些实施方案中，所述第二晶体管的受控端和第三晶体管的受控端经第二电阻连接至驱动芯片的信号输出端，第二电阻用于起到限流作用，限制所在支路电流的大小，以防电流过大烧坏所串联的元器件。
[0016]在一些实施方案中，所述第二晶体管和/或第三晶体管为场效应管或者三极管，场效应管是在三极管的基础上而开发出来的，三极管通过电流的大小控制输出，输入要消耗功率；场效应管是通过输入电压控制输出，不消耗功率，在电路设计中，可根据需求选择场效应管或三极管。
[0017]在一些实施方案中，所述第二晶体管和第三晶体管为三极管，三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量，使其迅速导通进而促使第一晶体管的开通或关断，提高效率。
[0018]在一些实施方案中，还包括第三电阻，所述第三电阻的第一端连接第一晶体管的G极，第三电阻的第二端连接第一晶体管的S极，第三电阻能够防止静电损坏第一晶体管，以及提供固定偏置，确保第一晶体管的有效关断。
[0019]在一些实施方案中，所述第一电阻和/或第三电阻为定值电阻、可调电阻或电位器，第一电阻用于快速释放掉第一晶体管G极原残留的电势，通过调节第一电阻的阻值大小，可以调节第一晶体管G极原残留电势的下降快慢；第三电阻则根据电路设计的参数需求进行调整，以确保第一晶体管的有效关断。
[0020]在一些实施方案中，还包括第四电阻，所述第四电阻的第一端连接电池包的负极B
‑
，第四电阻的第二端连接输出负端P
‑
，第四电阻为采样电阻，用于采集电路中的电流大小等，便于驱动芯片输出对应的控制信号。
[0021]在一些实施方案中，所述驱动芯片为AFE模拟前端芯片，AFE模拟前端芯片在BMS中专指电池采样芯片，用来采集电芯电压、温度，以及检测电池包的关断信号和是否插入负载等，便于输出对应的控制信号。
[0022]本技术提供的一种加速开通及关断电路，驱动芯片的信号输出端输出信号使加速开通开关单元导通后，电池包的正极B+、加速开通开关单元、第一电阻和第一晶体管的G极之间形成通路，使第一晶体管的G极电势迅速升高，从而第一晶体管的GS结电压迅速升高，开通第一晶体管，从而减少损耗和提高效率；驱动芯片的信号输出端输出信号使加速关
断开关单元导通后，第一晶体管的G极、第一电阻、加速关断开关单元和第一晶体管的S极之间形成通路，第一晶体管的G极原残留电势通过第一电阻迅速释放掉，迅速使第一晶体管的G极和S极等电势，关断第一晶体管，从而减少损耗和提高效率。
附图说明
[0023]图1为
技术介绍
中提供的现有控制原理图；
[0024]图2为本技术实施例中提供的一种加速开通及关断电路的结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加速开通及关断电路，其特征在于，包括驱动芯片、第一晶体管、电池包和加速开通关断模块；所述加速开通关断模块包括第一电阻、加速开通开关单元和加速关断开关单元；所述第一晶体管的D极连接电池包的正极B+和加速开通开关单元，所述加速开通开关单元连接驱动芯片的信号输出端和第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端连接第一晶体管的G极；所述驱动芯片的信号输出端输出信号使加速开通开关单元导通后，电池包的正极B+、加速开通开关单元、第一电阻和第一晶体管的G极之间形成通路，开通第一晶体管；所述第一晶体管的S极连接加速关断开关单元和输出正端P+，所述加速关断开关单元连接驱动芯片的信号输出端和第一电阻的第一端；所述驱动芯片的信号输出端输出信号使加速关断开关单元导通后，第一晶体管的G极、第一电阻、加速关断开关单元和第一晶体管的S极之间形成通路，关断第一晶体管。2.根据权利要求1所述的加速开通及关断电路，其特征在于，所述加速开通开关单元包括第一二极管和第二晶体管，所述第一二极管的第一端连接第一晶体管的D极和电池包的正极B+，第一二极管的第二端连接第二晶体管的第一端，所述第二晶体管的受控端连接驱动芯片的信号输出端，第二晶体管的第二端连接第一电阻的第一端。3.根据权利要求2所述的加速开通及关断电路，其特征在于，所述加速关断开...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺云超，任素云，戴清明，尹志明，
申请(专利权)人：惠州市蓝微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：