วงจรป้องกันแบตเตอรี่ลิเธียม - เหตุใดจึงมีมอสเฟตสองชุดในแบบกลับด้าน

ฉันกำลังศึกษาชิปป้องกันแบตเตอรี่และวงจรอ้างอิง (ด้านล่าง) ที่ใช้กันทั่วไปในแบตเตอรี่ Li-ion ของโทรศัพท์มือถือและฉันสับสนโดย MOSFET สองตัวในซีรีส์ที่ขั้วลบ EB-

ตามคำถามนี้ฉันเข้าใจว่า MOSFET สามารถดำเนินการในทิศทาง SD หรือ DS

คำถามของฉันคือ 1. เหตุใดจึงมีมอสเฟตสองตัวในวงจรนี้ ทำไมไม่ลองแค่อันเดียว 2. หากพวกเขาทำในทิศทางใดทำไม FET1 และ FET2 ติดตั้งด้วยขั้วตรงกันข้าม สิ่งนี้มีประโยชน์ต่อวงจรอย่างไร?

มันมีสองเหตุผล

ที่จริงเพียงแค่หนึ่ง แต่มีสองปัจจัย

MOSFET สามารถดำเนินการได้ทั้งสองทิศทางเมื่อเปิดใช้งานเพราะเป็นช่องทางต้านทานที่เปิดหรือปิดอย่างแท้จริง (เช่นเดียวกับการแตะเปิดด้วยความต้านทานเล็กน้อยปิดด้วยความต้านทานมากหรือการไล่ระดับเล็กน้อยในระหว่าง)

แต่ MOSFET ก็มีสิ่งที่เรียกว่า body diode ซึ่งบ่งชี้โดยลูกศรเล็ก ๆ ไดโอดของร่างกายนั้นมักจะดำเนินการเมื่อมีอคติไปข้างหน้า ดูเหมือนว่าจะเป็นแบบนี้:

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างขึ้นโดยใช้CircuitLab} (ป้ายข้อความแปลก ๆ เพื่อให้ภาพดูมี^{ชีวิตชีวา}น้อยลง)

นี่คือภายใน MOSFET ทั้งหมดเนื่องจากการก่อสร้างภายในดังนั้นจึงไม่ใช่ตัวเลือก MOSFET บางตัวผลิตขึ้นเป็นพิเศษเพื่อให้ไดโอดมีประโยชน์มากขึ้นสำหรับการใช้งานบางอย่าง แต่ก็มีไดโอดอยู่เสมอ

ตามที่ระบุไว้ในความคิดเห็น; Body-Diode เป็นผลมาจากการเชื่อมต่อของวัสดุพิมพ์ ฉันจำได้ว่าเห็น MOSFET หนึ่งหรือสองประเภทที่หายากด้วยการเชื่อมต่อนั้นในพินแยกต่างหาก แต่พวกมันหายาก (และคุณอาจต้องการเชื่อมต่อพินตามปกติสำหรับความสามารถในปัจจุบัน)

ซึ่งหมายความว่าหากคุณใช้เพียงหนึ่งในเส้นทางปัจจุบันที่สามารถดำเนินการในสองวิธีวิธีหนึ่งจะดำเนินการกับแรงดันไฟฟ้าของไดโอดประมาณหนึ่งลดลง

บางครั้งคุณต้องการที่บางครั้งคุณไม่ เมื่อคุณไม่ได้เชื่อมต่อ MOSFET สองตัวในทางกลับกันและภาพรวมจะกลายเป็น:

^{จำลองวงจรนี้}

เมื่อร่างกายหนึ่งไดโอดดำเนินการบล็อกอื่น ๆ และในทางกลับกัน

ตอนนี้ในกรณีของการป้องกันแบตเตอรี่ MOSFET ทั้งสองเชื่อมต่อกับประตูของพวกเขาเพื่อขา I / O อิสระเพราะเมื่อแบตเตอรี่ว่างเปล่าจะได้รับอนุญาตให้ชาร์จและเมื่อมันเต็มจะได้รับอนุญาตให้ออก ดังนั้นชิปจะเปิดมอสเฟตที่มีไดโอดบล็อกทิศทางที่อนุญาตและหากแบตเตอรี่อยู่ในระดับสูงสุดหนึ่งครั้งในกรณีใช้งานไดโอดของร่างกายอย่างน้อยก็จะอนุญาตให้กระแสในทิศทางอื่น ๆ แม้ว่าสถานการณ์แรงดันสูงหรือต่ำ คงอยู่ครู่หนึ่งหลังจากกระแสเริ่มไหล

สิ่งนี้อาจทำให้เกิดปัญหากับการทำความร้อนของ MOSFET หรือไม่เมื่อแบตเตอรี่มีพฤติกรรมที่แปลกมากเป็นจุดแยกและตอนนี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าไม่มีปัญหา โดยปกติแล้วร่างกายไดโอดจะดำเนินการเพียงเสี้ยววินาทีก่อนที่แรงดันสูง / ต่ำจะหายไปและ MOSFET ทั้งสองจะเปิดอีกครั้ง

ไดโอดที่แสดงในแผนผังอาจบ่งบอกถึงความจริงนี้ (ดวงตาของฉันส่องประกายในตอนแรก) แต่ก็มีแนวโน้มที่พวกเขาต้องการให้คุณวางไดโอดที่ดีกว่าเพื่อรองรับกระแสคายประจุที่ปลอดภัยจากแบตเตอรี่เต็มหรือกระแสประจุ

ในทางปฏิบัติเพาเวอร์มอสเฟตมีไดโอดตัวขนานกับช่อง ไดโอดเหมือนกาฝากเหล่านี้เป็นส่วนที่อยู่ภายในของมอสเฟตกำลัง ด้วยเหตุนี้กระแสไฟ MOSFET จึงสามารถปิดกั้นกระแสไฟฟ้าได้ในทิศทางเดียวเท่านั้น สวิตช์ในวงจรป้องกันแบตเตอรี่จะต้องป้องกันกระแสในทั้งสองทิศทาง: การชาร์จและการคายประจุ นั่นเป็นเหตุผลที่มี MOSFET ที่เป็นปฏิปักษ์สองตัวในซีรีย์หนึ่งอันสำหรับแต่ละทิศทาง

FET หนึ่งอันใช้สำหรับบล็อกการชาร์จและอีกอันคือบล็อกการคายประจุ ทำให้สามารถใช้งานได้ 3 โหมด: การชาร์จการคลายประจุ & การนอนหลับ

อ้างถึงส่วน "Cutoff FETs และ FET Driver" ในเอกสารนี้