便携式设备电池充电系统保护设计方案
对电流进行设置以适应不同的系统要求。另外,保护器件应该具有自动恢复功能,即当外部短路状况消除之后,系统会自动地恢复工作。
从电池到外部附件的电压电路。必须降低电池和附件之间的损耗,如果电压电路过高的话,会产生额外的损耗,影响到电池的可用电压。
综上所述,设想的保护方案(Box)应该具备以下的特性:
1. 对于电池放电来讲,应该采用背对背的结构,防止电池漏电。
2. 应该具备反向过流保护功能。
3. 应该对反向浪涌电流进行控制。
4. 应该对反向供电通道的短路进行保护。
5. 导通电阻应该尽可能的低,即使通道的电压跌落尽可能的低,减少额外的损耗。
只有具备了以上特性,反向通道才能得到良好的保护。
因此,我们建议的解决方案的架构是:具有背对背的N-MOSFET、具备正向和反向的过压保护以及反向过流保护功能、具有极低的静态电流等功能。(图2)
集成解决方案的细节
图3所示为集成解决方案的细节框图,由于采用的是背对背的N-MOS结构,通过第一个N-MOS(标识1)的门极,可以防止浪涌电流进入系统内部,同时这个N-MOS也提供正向的过压保护。
图3 集成解决方案
图4 安森美OVP产品系列
背对背N-MOS结构的另一个N-MOS(标识2)提供-28V的过压保护。之前采用的一般是P-MOS,但相对于P-MOS,N-MOS的导通电阻更低,使电池能够工作在更低电压下。同时N-MOS支持更大的电流,而且这个N-MOS还通过检测电流来控制反向通道的浪涌电流,提供反向过流保护。
此外,方案还应提供过流保护(标识3),并且过流保护的电流值可以通过外部电阻设定。同时集成方案还要提供状态标记引脚(标识4)以及逻辑控制引脚(标识5),并控制芯片的工作模式。
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