一种防止短路电流损坏制造技术

本发明专利技术公开了一种防止短路电流损坏

【技术实现步骤摘要】
一种防止短路电流损坏MOSFET的电路


[0001]本专利技术涉及
MOSFET
应用
，具体为一种防止短路电流损坏
MOSFET
的电路
。

技术介绍

[0002]随着锂电池的广泛使用以及新能源汽车在人们视线中的日渐活跃，电池管理保护系统
(BMS)
作为保护其工作正常运转的一个重要环节，值得不断地研究和提高
。
[0003]在锂电子电池组中使用
BMS
可以达到两个主要的功能效果，一是保持电池组安全运行，二是保障电池组的可靠运行
。BMS
输出包含电池充电状态
(SOC)、
电池健康
(SOH)
和电池剩余电量
(SOE)
等
。
[0004]在整个电池管理系统中，短路保护的优先级是比较高的，是保证整个框架能够平稳的重要指标之一
。
提及短路保护就要去研究
MOSFET。MOSFET
全称为金属氧化物半导体场效应晶体管，它较三极管来说，具有省电和导通阻抗小的优点
。
对于
MOSFET
我们要去研究如何保证在发生短路保护数次之后，
MOSFET
仍然能够正常工作并且不损坏，而造成
MOSFET
损坏的原因之一就是在整个
MOSFET
关断的过程中关断时间长
、
损耗过大
。
[0005]就现有的技术来说，大多是在进行短路保护时，追求在最短的时间内将驱动管脚拉低从而实现对
MOSFET
的快速关断
。
而对于短路瞬间，
MOS
管
(MOSFET
简称
)
栅极在几十微秒内被快速拉低后，由于源极等效电感的原因，仍然会产生一个负压尖峰使得栅极和源极之间的电压大于
V
th
(MOS
管开通电压
)
，即
MOS
管仍处于开启状态，增加了
MOS
管的发热损耗，而对于这一情况该如何处理，就目前的技术来说并未考虑这些
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种防止短路电流损坏
MOSFET
的电路，以减小在短路瞬间，由于感性负载和电路中的其他寄生电感等，瞬间关断产生负压，导致
MOSFET
短时间未能完全关断造成的发热损耗问题
。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种防止短路电流损坏
MOSFET
的电路，该系统包括
AFE
前端电路
、
加速关断电路以及续流电路；
[0008]所述
AFE
前端电路用于处理电池组的模拟信号和数字信号，对模拟信号进行采集和转换，对数字信号进行滤波和信号处理，同时实时监测和保护电池状态；所述加速关断电路用于短接
MOSFET
的栅极和源极，快速关断
MOSFET
；所述续流电路用于在
MOSFET
关断瞬间将原先流经负载的电流转移到电源端；
[0009]所述
AFE
前端电路与所述加速关断电路相连接；所述加速关断电路与所述续流电路相连接；
[0010]所述
AFE
前端电路包括
AFE
前端
、
电阻
R
C
、
电阻
R
D
、
充电
MOS
管
Q
C
以及放电
MOS
管
Q
D
；
[0011]所述
AFE
前端具有
VDD
引脚
、VSS
引脚
、CHG
引脚以及
DSG
引脚；
[0012]所述
AFE
前端通过
VDD
引脚连接电池组的正极，通过
CHG
引脚连接充电
MOS
管
Q
C
，通过
DSG
引脚连接放电
MOS
管
Q
D
，通过
VSS
引脚连接电池组的负极并接地；所述电阻
R
C
并联在充
电
MOS
管
Q
C
上；所述电阻
R
D
并联在放电
MOS
管
Q
D
上；
[0013]在上述方案中，充电
MOS
管
Q
C
与放电
MOS
管
Q
D
各自需要一个电阻与之并联的原因在于：
MOS
管栅极和源极之间输入阻抗非常高，一点点的静电或者干扰都可能导致
MOS
管误导通，因此要在
MOS
管的栅极和源极之间并联上一个电阻来降低输入阻抗；
[0014]所述加速关断电路包括第一分压电阻
R1、
第二分压电阻
R2、
电阻
R3、NMOS
管
Q1、
二极管
D1、
稳压管
Z1
以及电容
C1
；
[0015]所述电阻
R3
用于调整
C1
的放电速度；
[0016]所述
NMOS
管
Q1
的漏极串联电阻
R3
；所述
NMOS
管
Q1
的漏极与
DSG
引脚相连接；所述
NMOS
管
Q1
的源极与放电
MOS
管
Q
D
的源极相连接；所述稳压管
Z1
并联在第二分压电阻
R2
两端；所述电容
C1
短接在
NMOS
管
Q1
的漏
、
源极两端；所述二极管
D1
和第一分压电阻
R1
和第二分压电阻
R2
串联在负载端正极
PACK+
和负载端负极
PACK
‑
之间
。
[0017]在上述方案中，
R1
和
R2
分压电阻为
Q1
提供导通电压，当
PACK
‑
到
PACK+
的电压经过分压后，若
R2
的电压足够驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种防止短路电流损害
MOSFET
的电路，其特征在于：该电路包括
AFE
前端电路
、
加速关断电路以及续流电路；所述
AFE
前端电路用于处理电池组的模拟信号和数字信号，对模拟信号进行采集和转换，对数字信号进行滤波和信号处理，同时实时监测和保护电池状态；所述加速关断电路用于短接
MOSFET
的栅极和源极，快速关断
MOSFET
；所述续流电路用于在
MOSFET
关断瞬间将原先流经负载的电流转移到电源端；所述
AFE
前端电路与所述加速关断电路相连接；所述加速关断电路与所述续流电路相连接
。2.
根据权利要求1所述的一种防止短路电流损害
MOSFET
的电路，其特征在于：所述
AFE
前端电路包括
AFE
前端
、
电阻
R
C
、
电阻
R
D
、
充电
MOS
管
Q
C
以及放电
MOS
管
Q
D
；所述
AFE
前端具有
VDD
引脚
、VSS
引脚
、CHG
引脚以及
DSG
引脚；所述
AFE
前端通过
VDD
引脚连接电池组的正极，通过
CHG
引脚连接充电
MOS
管
Q
C
，通过
DSG
引脚连接放电
MOS
管
Q
D
，通过
VSS
引脚连接电池组的负极并接地；所述电阻
R
C
并联在充电
MOS
管
Q
C
上；所述电阻
...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵宏伟，许正杰，聂建波，王阿明，
申请(专利权)人：南京模砾半导体有限责任公司，
类型：发明
国别省市：