关于BMS被动均衡放电电路的驱动问题

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zhengningwei|  楼主 | 2018-9-21 10:21 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 zhengningwei 于 2018-9-21 14:05 编辑

2.jpg
如上图,看到某款BMS产品的电池均衡驱动电路,画了个简易一组草图,R2是负载电阻,B1是电池,单组电池2.7-4.2V,Q1 Q2是三极管,两个放电三极管的驱动直接如图所示接光耦U1,处理器通过光耦驱动放电
不是很明白三极管这样接是如何驱动的,劳烦前辈们指教下,感谢。


还有一个疑问要补充的如下图:
931365ba489f98ce20.png
其中Q66和Q65两颗NMOS组成大电流控制,在这里简化了电路,实际有十对并联,
BATT-是电池组的负极,C-是负载/充电端的负极,这里是同口使用。
DSG和CHG是放电/充电控制端口。
有疑问的是Q67这个MOS管串接一个0.5R/5W的电阻后与Q66并联,不知是何用意

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tianxj01| | 2018-9-21 10:56 | 显示全部楼层
本帖最后由 tianxj01 于 2018-9-21 10:59 编辑

假如光耦没有驱动,那么,很明显光耦4-3脚是不通的,这时候,我们看Q1和Q2,其实就是2个基极悬空的三极管,所以,他们是不会工作的,R2上面不会有任何电流出现。
当光耦被驱动起来,4-3脚内部的NPN进入某个程度的导通状态,这时候,Q1、Q2的基极,经过光耦3-4脚和R1组成了一个某等效电阻的连接,那么PNP获得基极电流的同时,NPN也获得了基极电流,所以他们都导通了。现在R2就开始担任对电池进行放电的职责。
线路其实并不简单,要实现放电均衡,一个管子也可以做到,而且这个线路2个三极管BE之间均没有电阻,这样对于没有驱动的光耦,哪怕稍微一点点的漏电流(在有源器件来说,这是正常的)。他们都有可能别错误的驱动起来。

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zhengningwei|  楼主 | 2018-9-21 11:40 | 显示全部楼层
tianxj01 发表于 2018-9-21 10:56
假如光耦没有驱动,那么,很明显光耦4-3脚是不通的,这时候,我们看Q1和Q2,其实就是2个基极悬空的三极管, ...

感谢回复。就是说这种驱动电路在未驱动时会出现不可靠状态,这样理解应该没错吧?
其实用两个也是为了增加可靠性,其中一个损坏短路不会造成一直短路。如果两个三极管驱动的话,有更可靠的驱动改进可以推荐一下吗?

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gx_huang| | 2018-9-21 12:37 | 显示全部楼层
Q1可以去掉短路,或者用二极管。
Q2基极发射极加一个电阻,增加抗干扰。

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zhengningwei|  楼主 | 2018-9-21 13:43 | 显示全部楼层
gx_huang 发表于 2018-9-21 12:37
Q1可以去掉短路,或者用二极管。
Q2基极发射极加一个电阻,增加抗干扰。

是否会有静态电流的消耗

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chunyang| | 2018-9-21 13:48 | 显示全部楼层
建议楼主再仔细看看原电路,必要时用表测测。

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zhengningwei 2018-9-21 14:00 回复TA
有测量过,双面的电路板很清晰,光耦输出端直接出来连三极管基极,其它没了,也没上下拉, 
chunyang| | 2018-9-21 14:16 | 显示全部楼层
电路中,基极电流由Q1提供。晶体管正偏时,基极的电位始终与射极电位差一个PN结结压降。光耦导通时,Q1-Q2基极回路为低阻抗,Q1基极就会有电流流出,该电流同时驱动Q2导通。

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zhengningwei|  楼主 | 2018-9-21 14:31 | 显示全部楼层
chunyang 发表于 2018-9-21 14:16
电路中,基极电流由Q1提供。晶体管正偏时,基极的电位始终与射极电位差一个PN结结压降。光耦导通时,Q1-Q2 ...

非常感谢耐心的答复
如果Q1和Q2基极分别加100k上拉和下拉的电阻来增加可靠性,不知是否会有额外电流消耗或者开关失效?

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tianxj01| | 2018-9-21 14:41 | 显示全部楼层
zhengningwei 发表于 2018-9-21 11:40
感谢回复。就是说这种驱动电路在未驱动时会出现不可靠状态,这样理解应该没错吧?
其实用两个也是为了增 ...

是啊,像光耦这类有源器件其CE之间的并不大的一个漏电属于正常情况,基极没有并联电阻,任何风吹草动,都会导致回路放大倍数的电流产生,也就是误驱动,而在好多情况下,这才是不可靠的代名词,他把电池偷偷的放电了。
作为一个提高可靠性的容错,在这里,依靠2个管子防止其中一个损坏,到不失为一个可考虑的选项,但是,其基极对任何大小电流都敏感的设计,就不能不说是一个更大的败笔了。
事实上,这么低的电压和并不大的电流的静态工作(4.2V/20R=210mA),采用低饱和压降的8050,其可靠性还是超级高的,在我看来,这个冗余设计并不出彩。其实更必须担心的还是器件的采购。

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chunyang| | 2018-9-21 14:41 | 显示全部楼层
zhengningwei 发表于 2018-9-21 14:31
非常感谢耐心的答复。
如果Q1和Q2基极分别加100k上拉和下拉的电阻来增加可靠性,不知是否会有额外 ...

接入100K电阻不会导致电路失效,但也没有必要。强干扰存在时,Q1和Q2很低概率会同时导通,只有同时导通负载才会被接入。用单晶体管也可实现同样功能,但静态偏置电阻就必须加了。

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zhengningwei|  楼主 | 2018-9-21 14:48 | 显示全部楼层
chunyang 发表于 2018-9-21 14:41
接入100K电阻不会导致电路失效,但也没有必要。强干扰存在时,Q1和Q2很低概率会同时导通,只有同时导通负 ...

明白了。
帖子里我补充了一张图,也是这个BMS系统的,充放电控制的MOS管并联了一组MOS管+电阻不确定是何用意

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chunyang| | 2018-9-21 14:57 | 显示全部楼层
zhengningwei 发表于 2018-9-21 14:48
明白了。
帖子里我补充了一张图,也是这个BMS系统的,充放电控制的MOS管并联了一组MOS管+电阻不确定是何 ...

还是那句话,先测绘好电路,这个电路连回路都没有。

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tianxj01| | 2018-9-21 15:08 | 显示全部楼层
导通时候,一般这里的MOS管导通电阻都是超低的。10个并联组成一个超低的电阻,并联在一个0.5R的电阻上面也许可以分到微弱的电流,如果有引出别的地方去,然后检测0.5R电阻上面的电压,用来检测负载电流的?可那因为导通参数变化引起的离散性也实在太高了哈。还不如直接检测MOS管2端电压了呢。
除了这个可能,我还真不知道这线路还能有什么意义。

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gx_huang| | 2018-9-21 15:52 | 显示全部楼层
zhengningwei 发表于 2018-9-21 13:43
是否会有静态电流的消耗

光耦不导通,哪来的静态耗电?

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khgcxz| | 2018-10-4 08:52 | 显示全部楼层
谢谢分享,不断学习

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