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发一个锂电池保护IC保护过程场效应管动作示意图

相信很多人对场效应管都非常熟悉,但对于锂电池过充过放保护的时候,两个N沟道场效应管的保护动作示意流程却不是很清楚。初接触锂电池场效应管图纸好像思路很清晰,但仔细分析起来也不容易,随着我的分析来加深对场小效应管工作原理的理解吧。


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s70008
LV.5
2
2011-02-14 00:55

下面来解释它的保护动作过程

1:过放电保护,电流从+极流出经负载到达负极,负极到达第8脚,N沟道场效应管正常情况下3脚即使不加高电平,8-9脚之间用数字万用表二极管档位测量也有0.5V导通压降,当加上高电平后,8-9脚之间压降立即降低到5毫伏左右,完全被导通,电流流到9脚,这个时候1脚为高电平,那么9-7脚之间完全导通压降只有5毫伏左右。这个时候电池就正常在放电了。当电池降低到2.3V左右,1脚被拉低到低电平,9-7脚为无穷大,过放电保护生效。

2:过充电保护,电流经过正极流向电池内部,然后到达负极,负极到达7脚,1脚为高电平7-9完全导通(注意假设1脚为低电平时候,其实7-9脚也是呈现一定导通状态,但有0.5伏压降左右,这样实际只能微弱充电),回过来说,1脚高电平,7-9完全导通,3脚为高电平,9-8完全导通,流到充电器负极,这个时候充电正常,当电池电压达到4.25V(假设为4.25),3脚被拉低为低电平,9-8无穷大,过充保护动作。

对于一个场效应管来说,如果当做NPN三极管来看,那么1为B基,9为C基,7为E极,唯一不同的是,从c到e(9-7),来说,1脚加入高电平时候,彻底导通,内阻为零点几欧姆,或者几十毫欧,压降几乎为零,反之将高电平拉低为零的时候,9-7无穷大。

场效应管7-9还是9流向7,电流可以互相正反流过的,只是9流向7的时候可以完全控制变成无穷大不导通,而7流向9的时候,加高电平时候,彻底导通,拉低低电平的时候,或者1脚加负压,7流向9都有0.5V压降,实际上对于小电流电路中等于完全导通了,而NPN三极管e是不能流向C极的。

因此在测试几乎市场上的所有开关电源(绝大多数使用N沟道场效应管)的好坏,在板上不拆卸测量的最简单判断好坏的方法是:将开关电源滤波电容的电放尽后,用数字万用表,二极管档位,红表(+)接7脚,黑表(负)接9脚,如果显示450(0.45V),场效应管就绝对是好的,本人10多年来一直使用这个方法测量,几乎没有错误。如果显示100多,管子击穿。7脚等于三极管的E,9脚等于三极管的C极。

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2011-02-25 15:12
@s70008
下面来解释它的保护动作过程1:过放电保护,电流从+极流出经负载到达负极,负极到达第8脚,N沟道场效应管正常情况下3脚即使不加高电平,8-9脚之间用数字万用表二极管档位测量也有0.5V导通压降,当加上高电平后,8-9脚之间压降立即降低到5毫伏左右,完全被导通,电流流到9脚,这个时候1脚为高电平,那么9-7脚之间完全导通压降只有5毫伏左右。这个时候电池就正常在放电了。当电池降低到2.3V左右,1脚被拉低到低电平,9-7脚为无穷大,过放电保护生效。2:过充电保护,电流经过正极流向电池内部,然后到达负极,负极到达7脚,1脚为高电平7-9完全导通(注意假设1脚为低电平时候,其实7-9脚也是呈现一定导通状态,但有0.5伏压降左右,这样实际只能微弱充电),回过来说,1脚高电平,7-9完全导通,3脚为高电平,9-8完全导通,流到充电器负极,这个时候充电正常,当电池电压达到4.25V(假设为4.25),3脚被拉低为低电平,9-8无穷大,过充保护动作。对于一个场效应管来说,如果当做NPN三极管来看,那么1为B基,9为C基,7为E极,唯一不同的是,从c到e(9-7),来说,1脚加入高电平时候,彻底导通,内阻为零点几欧姆,或者几十毫欧,压降几乎为零,反之将高电平拉低为零的时候,9-7无穷大。场效应管7-9还是9流向7,电流可以互相正反流过的,只是9流向7的时候可以完全控制变成无穷大不导通,而7流向9的时候,加高电平时候,彻底导通,拉低低电平的时候,或者1脚加负压,7流向9都有0.5V压降,实际上对于小电流电路中等于完全导通了,而NPN三极管e是不能流向C极的。因此在测试几乎市场上的所有开关电源(绝大多数使用N沟道场效应管)的好坏,在板上不拆卸测量的最简单判断好坏的方法是:将开关电源滤波电容的电放尽后,用数字万用表,二极管档位,红表(+)接7脚,黑表(负)接9脚,如果显示450(0.45V),场效应管就绝对是好的,本人10多年来一直使用这个方法测量,几乎没有错误。如果显示100多,管子击穿。7脚等于三极管的E,9脚等于三极管的C极。

好贴子

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s70008
LV.5
4
2012-02-15 09:06
@hehelloook
好贴子

很多人想每节锂电池有个单节保护板,然后串联使用,实际只要超过3节就会出现很严重的问题。因为从图中可以看出,假设A电池放电完毕后,9-7脚无穷大,这个时候,另外两个电池仍然可能有电,那么两节电池的电压和这个电池2.5-2.7V电压加到一起会经过负载流到A保护板的负极,然后经过R2反向流到2脚,从2脚又反向流动到6脚,然后流到A电池负极,大家知道,一般单节锂电池保护板,场效应管耐压高压10V,但芯片反向给予10V电压时候,会造成很大电流反向击穿IC,IC将持续发热,芯片极有可能损坏,另外这种持续反向穿透电流,会导致A电池最终损坏。所以为什么两节锂电池串联就必须只用2串保护板。而不采用两个单节保护板进行串联。

如果3个单个保护板同时放电保护,那么芯片平均承受电压是一样的,这样就不会造成反向穿透电流,但几乎不可能同时保护的。总是某个电池提前保护。所以这样的问题是不能去思考的。过去我写过这样的帖子,但有人说解决了多个单节保护串联问题,我想是完全没有必须要去解决这样的难题的。采用合适的保护板是保护锂电池正常运行的关键。

另外多串,多并时,建议每串使用一个保护板,否则一个电池损坏,会导致另外并联电池组持续放电而导致全部损坏。

从这里也联想到多电池并联充电是完全不可以取的,因为假设某个电池内部突然短路(铜箔熔断短接)那么与之并联的电池会全部对这个电池放电,最终导致所有并联电池彻底报废。这种先例不是没有,同一个批次,同容量的电池进行并联,而且最好不要超过3节以上并联,比较好一点的充电器,多节并联充时候,实际是每个电池中间是隔离的,而不是真正意义上的并联。

如果要多节并联,那么请经常检查你的每个电池是否工作正常。尤其检查温度,发现其中某节电池温度高,就要立即测量,如果电池损坏,那么迅速解开电池并联的其他电池,以免导致其他电池过度放电而损坏。当然2,3节电池并联,问题并不是很大,因为要损坏也就是3节电池。但千万不可以将已经损坏的电池去与好电池并联,会导致好电池过度放电而损坏。

经过多次并联实验,这样的问题发生过几次。大家引以为戒。

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nick123
LV.2
5
2012-02-21 11:36

好贴,回答了好多人的疑问。

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goldroad
LV.1
6
2012-09-05 09:14
好贴
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hblsh
LV.5
7
2012-10-04 21:46
@goldroad
好贴

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swaking
LV.1
8
2013-05-09 16:30
解释的很好,就是看不大图,理解起来有点难度
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2013-05-15 13:25
@s70008
很多人想每节锂电池有个单节保护板,然后串联使用,实际只要超过3节就会出现很严重的问题。因为从图中可以看出,假设A电池放电完毕后,9-7脚无穷大,这个时候,另外两个电池仍然可能有电,那么两节电池的电压和这个电池2.5-2.7V电压加到一起会经过负载流到A保护板的负极,然后经过R2反向流到2脚,从2脚又反向流动到6脚,然后流到A电池负极,大家知道,一般单节锂电池保护板,场效应管耐压高压10V,但芯片反向给予10V电压时候,会造成很大电流反向击穿IC,IC将持续发热,芯片极有可能损坏,另外这种持续反向穿透电流,会导致A电池最终损坏。所以为什么两节锂电池串联就必须只用2串保护板。而不采用两个单节保护板进行串联。如果3个单个保护板同时放电保护,那么芯片平均承受电压是一样的,这样就不会造成反向穿透电流,但几乎不可能同时保护的。总是某个电池提前保护。所以这样的问题是不能去思考的。过去我写过这样的帖子,但有人说解决了多个单节保护串联问题,我想是完全没有必须要去解决这样的难题的。采用合适的保护板是保护锂电池正常运行的关键。另外多串,多并时,建议每串使用一个保护板,否则一个电池损坏,会导致另外并联电池组持续放电而导致全部损坏。从这里也联想到多电池并联充电是完全不可以取的,因为假设某个电池内部突然短路(铜箔熔断短接)那么与之并联的电池会全部对这个电池放电,最终导致所有并联电池彻底报废。这种先例不是没有,同一个批次,同容量的电池进行并联,而且最好不要超过3节以上并联,比较好一点的充电器,多节并联充时候,实际是每个电池中间是隔离的,而不是真正意义上的并联。如果要多节并联,那么请经常检查你的每个电池是否工作正常。尤其检查温度,发现其中某节电池温度高,就要立即测量,如果电池损坏,那么迅速解开电池并联的其他电池,以免导致其他电池过度放电而损坏。当然2,3节电池并联,问题并不是很大,因为要损坏也就是3节电池。但千万不可以将已经损坏的电池去与好电池并联,会导致好电池过度放电而损坏。经过多次并联实验,这样的问题发生过几次。大家引以为戒。
求图片啊????没图片怎么看啊
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小刀
LV.5
10
2014-02-17 10:08
@s70008
下面来解释它的保护动作过程1:过放电保护,电流从+极流出经负载到达负极,负极到达第8脚,N沟道场效应管正常情况下3脚即使不加高电平,8-9脚之间用数字万用表二极管档位测量也有0.5V导通压降,当加上高电平后,8-9脚之间压降立即降低到5毫伏左右,完全被导通,电流流到9脚,这个时候1脚为高电平,那么9-7脚之间完全导通压降只有5毫伏左右。这个时候电池就正常在放电了。当电池降低到2.3V左右,1脚被拉低到低电平,9-7脚为无穷大,过放电保护生效。2:过充电保护,电流经过正极流向电池内部,然后到达负极,负极到达7脚,1脚为高电平7-9完全导通(注意假设1脚为低电平时候,其实7-9脚也是呈现一定导通状态,但有0.5伏压降左右,这样实际只能微弱充电),回过来说,1脚高电平,7-9完全导通,3脚为高电平,9-8完全导通,流到充电器负极,这个时候充电正常,当电池电压达到4.25V(假设为4.25),3脚被拉低为低电平,9-8无穷大,过充保护动作。对于一个场效应管来说,如果当做NPN三极管来看,那么1为B基,9为C基,7为E极,唯一不同的是,从c到e(9-7),来说,1脚加入高电平时候,彻底导通,内阻为零点几欧姆,或者几十毫欧,压降几乎为零,反之将高电平拉低为零的时候,9-7无穷大。场效应管7-9还是9流向7,电流可以互相正反流过的,只是9流向7的时候可以完全控制变成无穷大不导通,而7流向9的时候,加高电平时候,彻底导通,拉低低电平的时候,或者1脚加负压,7流向9都有0.5V压降,实际上对于小电流电路中等于完全导通了,而NPN三极管e是不能流向C极的。因此在测试几乎市场上的所有开关电源(绝大多数使用N沟道场效应管)的好坏,在板上不拆卸测量的最简单判断好坏的方法是:将开关电源滤波电容的电放尽后,用数字万用表,二极管档位,红表(+)接7脚,黑表(负)接9脚,如果显示450(0.45V),场效应管就绝对是好的,本人10多年来一直使用这个方法测量,几乎没有错误。如果显示100多,管子击穿。7脚等于三极管的E,9脚等于三极管的C极。
加图说明比较好
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