लिथियम बैटरी संरक्षण सर्किट - क्यों दो MOSFETs श्रृंखला में, उलट होते हैं?


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मैं एक बैटरी संरक्षण चिप और संदर्भ सर्किट (नीचे) का अध्ययन कर रहा था जो आमतौर पर सेल फोन ली-आयन बैटरी में उपयोग किया जाता था, और नकारात्मक टर्मिनल EB- पर श्रृंखला में दो MOSFETs द्वारा भ्रमित किया जाता है।

इस प्रश्न के अनुसार , अब मैं समझता हूं कि MOSFETs किसी भी दिशा में SD या DS का संचालन कर सकते हैं।

मेरे प्रश्न हैं: 1. इस सर्किट में दो एमओएसएफईटी क्यों हैं? सिर्फ एक ही क्यों? 2. यदि वे दोनों दिशाओं में आचरण करते हैं, तो विपरीत ध्रुवों के साथ FET1 और FET2 क्यों लगाए जाते हैं? यह सर्किट को कैसे लाभान्वित करता है?

S-8261 संदर्भ सर्किट

जवाबों:


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यह दो कारणों से है।

ठीक है, वास्तव में सिर्फ एक के लिए, लेकिन दो कारकों के साथ।

MOSFET चालू होने पर दोनों दिशाओं में संचालित हो सकता है , क्योंकि यह वास्तव में सिर्फ एक प्रतिरोधक चैनल है जिसे खोला या बंद किया गया है। (एक नल की तरह, यह एक छोटे प्रतिरोध के साथ खुला है, भारी प्रतिरोध या बीच में एक छोटे से उन्नयन के साथ बंद है।)

लेकिन, एक MOSFET में एक बॉडी डायोड भी कहा जाता है, जिसे छोटे तीर द्वारा इंगित किया जाता है। यह शरीर डायोड हमेशा तब संचालित होता है जब यह आगे की ओर बायस्ड होता है। यह इस तरह दिखता है:

ढांच के रूप में

इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध (अजीब पाठ लेबल छवि को कम बम बनाने के लिए अलग से)

यह सभी MOSFETs के अंदर है, उनके आंतरिक निर्माण के कारण, इसलिए यह एक विकल्प नहीं है। कुछ MOSFET को विशेष रूप से निर्मित किया जाता है ताकि डायोड कुछ अनुप्रयोगों के लिए अधिक उपयोगी हो, लेकिन वहां हमेशा एक डायोड होता है।

जैसा कि टिप्पणियों में बताया गया है; शारीरिक-डायोड सब्सट्रेट कनेक्शन का एक परिणाम है। मुझे याद है कि एक अलग पिन पर उस कनेक्शन के साथ एक दुर्लभ एक या दो MOSFET प्रकार देखने को मिलते हैं, लेकिन उन्हें ढूंढना मुश्किल होगा। (और आप संभवतः वर्तमान क्षमता के लिए पिन को सामान्य रूप से कनेक्ट करना चाहेंगे)

इसका मतलब है, कि यदि आप वर्तमान पथ में केवल एक का उपयोग करते हैं जो दो तरीकों से संचालित हो सकता है, तो एक तरीका हमेशा लगभग एक डायोड के वोल्टेज ड्रॉप के साथ संचालित होगा।

कभी-कभी आप ऐसा चाहते हैं, कभी-कभी आप नहीं करते हैं। जब आप दो MOSFETs को रिवर्स में कनेक्ट नहीं करते हैं, और कुल चित्र यह हो जाता है:

ढांच के रूप में

इस सर्किट का अनुकरण करें

जब एक शरीर डायोड का संचालन करता है, तो अन्य ब्लॉक और इसके विपरीत।


अब बैटरी सुरक्षा के मामले में, दोनों MOSFETs अपने गेट के साथ एक स्वतंत्र I / O पिन से जुड़े होते हैं, क्योंकि जब बैटरी खाली होती है, तो इसे चार्ज करने की अनुमति दी जाती है और जब यह पूरी तरह से डिस्चार्ज हो जाती है। इसलिए चिप केवल MOSFET को चालू करता है जिसका डायोड अनुमत दिशाओं को अवरुद्ध करता है, और यदि बैटरी इसके उपयोग के मामले में एक चरम पर है, तो इसका बॉडी डायोड कम से कम दूसरी दिशा में करंट लगाने की अनुमति देगा, भले ही ओवर या वोल्टेज स्थिति। करंट प्रवाहित होने के कुछ समय बाद बना रहता है।

जब कोई बैटरी सुपर अजीब व्यवहार करती है तो यह MOSFET हीटिंग के साथ समस्या हो सकती है या नहीं, यह एक अलग बिंदु है और अब तक एक मुद्दा नहीं साबित हो सकता है। आमतौर पर बॉडी डायोड केवल ओवर / अंडर वोल्टेज गायब होने से पहले एक दूसरे के एक अंश का संचालन करता है और दोनों MOSFETs वापस चालू हो जाते हैं।

योजनाबद्ध में दिखाए गए डायोड ने इस तथ्य को इंगित किया हो सकता है (मेरी आंखें शुरू में उन पर चमकती थीं), लेकिन यह समान रूप से संभावना है कि वे आपके लिए एक पूर्ण बैटरी से उच्च सुरक्षित निर्वहन धाराओं का समर्थन करने के लिए बेहतर डायोड लगाने का इरादा रखते हैं या एक खाली में धाराओं को चार्ज करते हैं।


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विस्तृत विवरण के लिए धन्यवाद। यह अब सही समझ में आता है!
रयान ग्रिग्स

@RyanGriggs कोई चिंता नहीं करता है। और स्वीकार करें बटन क्लिक करने के लिए धन्यवाद :-)
अस्मिलोफ

स्रोत और नाली के बीच एक बॉडी डायोड के बिना एक MOSFET का निर्माण करना संभव होगा; NMOS या CMOS IC के भीतर अधिकांश MOSFETs स्रोत और नाली के नकारात्मक रेल से जुड़े सभी NFETs के लिए सभी बॉडी डायोड के एनोड होते हैं। असतत MOSFETs नाली को सब्सट्रेट से बाँधता है क्योंकि सबसे महत्वपूर्ण कनेक्शन सब्सट्रेट टर्मिनल (ट्रांजिस्टर की एक पूरी सतह इसके लिए उपलब्ध है) है और यह केवल सब्सट्रेट को बायपास करने के प्रयोजनों के लिए उपयोग करने के लिए एक बेकार होगा और इसके लिए नहीं वर्तमान ले जाने का उद्देश्य।
सुपरकाट

@ सुपरकैट आप सही कह रहे हैं। अगर मुझे याद है कि यह 2:30 बजे नहीं है, तो मैं इसमें कुछ संपादित करने पर विचार करूंगा। लेकिन, जब मुझे कुछ दशक पहले सब्सट्रेट तक पहुंच के बारे में याद है, जैसा कि आप कहते हैं, यह एक असाधारण दुर्लभता है।
असीमडॉल्फ

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@ सुपरपावर मेला काफी मुझे लगता है कि यह अत्यधिक असंभावित है, हालांकि सभी संभावित MOSFETs को रेखांकित नहीं करने देता है। शुरुआती (इस प्रकार के प्रश्नों के दर्शक) के लिए मुझे लगता है कि हम पहले से ही इसे पूरा कर रहे हैं। मुझे डर है कि मैं ज्यादातर इस पद को छोड़
दूंगा

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व्यवहार में, एक शक्ति MOSFET चैनल के साथ समानांतर में एक शरीर डायोड है। ये परजीवी डायोड एक शक्ति MOSFET का आंतरिक हिस्सा हैं। नतीजतन, एक शक्ति MOSFET केवल एक दिशा में वर्तमान को अवरुद्ध कर सकती है। बैटरी सुरक्षा सर्किट में स्विच को वर्तमान दोनों दिशाओं में अवरुद्ध करना पड़ता है: चार्जिंग और डिस्चार्जिंग। इसलिए श्रृंखला में दो विपरीत MOSFETs हैं: प्रत्येक दिशा के लिए एक।


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एक FET चार्जिंग ब्लॉक करने के लिए है और दूसरा डिस्चार्जिंग ब्लॉक करने के लिए है। यह ऑपरेशन के 3 मोड की अनुमति देता है: चार्जिंग, डिस्चार्जिंग और स्लीप।

इस दस्तावेज़ में "कटऑफ़ FET और FET ड्राइवर" अनुभाग देखें ।

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