关于MOS管应用电路分析

登录 · 发表于 2019-1-3 10:00

图1 开关J1接GND

图2 开关J1接3.3V

应用电路如上图，用一个单刀双掷开关控制电路的开/关，当开关J1接3.3V时，mos管Q1,Q3, Q4全部导通，Q3作为源极跟随器，所以Q3的D极电压约为20V - Vgs(on) = 17.552V; 可以得出2N7002LT1的Vgs(on) = 2.448V
问题：
1、假如上电时，J1接GND，Q4和Q1不导通，Q3的D极电压为什么是17.628V，那Q3岂不是导通了吗？

还请大家帮忙分析下。。谢谢了。

发表于 2019-1-3 10:24

Q3没导通，你看你XMM1和XMM4上漏电流都是uA级的。电压肯定是有的，因为他和Q1、Q3、Q4是平摊50V的，只是这个电压是没有驱动能力的

发表于 2019-1-3 14:21

问一下，你这个软件是什么？是不是还有个示波器检测的功能。谢谢

发表于 2019-1-3 14:29

ssc564023652 发表于 2019-1-3 10:24
Q3没导通，你看你XMM1和XMM4上漏电流都是uA级的。电压肯定是有的，因为他和Q1、Q3、Q4是平摊50V的，只是这 ...

谢谢回复，请问17.628V可以计算出来吗？我想计算出来。谢谢。

发表于 2019-1-3 14:29

clockwin 发表于 2019-1-3 14:21
问一下，你这个软件是什么？是不是还有个示波器检测的功能。谢谢

multisim,里面有示波器。

发表于 2019-1-3 14:47

zzgezi 发表于 2019-1-3 14:29
谢谢回复，请问17.628V可以计算出来吗？我想计算出来。谢谢。

这个没意义的，multisim里是用mos的DS极（包括万用表）的等效阻抗去算的，所以你可以看到万用表上有电流，但是实际你去用管子搭电路，leakage电流也不会达到15uA这么大

登录 · 发表于 2019-1-3 15:15

ssc564023652 发表于 2019-1-3 14:47
这个没意义的，multisim里是用mos的DS极（包括万用表）的等效阻抗去算的，所以你可以看到万用表上有电流 ...

上面的疑问，对这个电路图也有差不多的疑问，假如"PACK-"是参考地, "BAT-"为4V，Q56和Q16是怎么导通的？
Q56的G极电压是4V，但是S极电压不确定啊？难道是Q14和Q16的DS的之间的电阻对80V分压，大约40V？然后Q56的s极电压等于40V - 13V =27V?
然后Q56导通，不关心VGS<20V，再然后Q16导通？

发表于 2019-1-3 15:16

这样Q14就无法导通了。

发表于 2019-1-3 15:17

本帖最后由 xmar 于 2019-1-3 15:19 编辑

没错，XMM3就是负载电阻（1000MR）到地。Q3作为跟随器，Q3的源极S输出电压约为：20V - Vgs(on) = 17.0V; 但Vgs（ON）并非恒等于3.0V或者2.0V，不同电源电压、不同负载电阻、不同MOS管以及不同的环境温度，Q3的 Vgs(on)也不尽相同。

发表于 2019-1-3 17:56

zzgezi 发表于 2019-1-3 15:15
上面的疑问，对这个电路图也有差不多的疑问，假如"PACK-"是参考地, "BAT-"为4V，Q56和Q16是怎么导通的？ ...

下班了，回去看一下~~~

发表于 2019-1-3 21:23

zzgezi 发表于 2019-1-3 15:15
上面的疑问，对这个电路图也有差不多的疑问，假如"PACK-"是参考地, "BAT-"为4V，Q56和Q16是怎么导通的？ ...

这个是BMS电路图中的一部分吧，你的描述我有点疑问，我的理解中，对于BMS而言，BAT-应该是地才对，你的BAT-和PACK-之间有压差，充放电MOS是属于低切型的吧，4V是哪里来的？？

撇开我上面的问题不看的话，按照你的描述，认为PACK-是GND，BAT-是4V的情况下:
1、Q16先不分析，因为Q16状态完全是由R54两端的压差控制，D19、D31两个Zenor也是GS保护器件，可暂时忽略
2、Q14的S极，电压应该是Vg-Vgs（th），应该是在18V左右，，假设Q56与Q20完全导通的话，Q20的S极电压应该是(18-0.7)/(510K+47K)*47K=1.45V,Q20的G极电压应该是在3.8V左右，Q20可以导通
3、对于Q56而言，考虑Q20几乎完全导通，D极电压应该是1.45V+D22压降（0.45V左右）=1.9V，G极是4V，S极由于有R54存在，不好直接计算，但是Q14的S极是18V，所以保证Q56导通应该没什么问题，但是Q56可能是工作在夹断区，Q56可能会有压降，我仿真下来Q56的D极是5.306V，那么Q16应该是可以导通的，但是问题来了，如果Q16导通，BAT-应该是18-0.7*4=15.2V，为什么会是4V？

我想看下BAT-在这个电路中到底时多少V，仿真时Q16、R59以及4个Diode未加，BAT-接入4V的电源，情况OK，但是一加入Q16下面的一串电路，就直接报错，所以就就此打住

以上内容纯属个人分析，仅供参考~~~

发表于 2019-1-4 11:05

ssc564023652 发表于 2019-1-3 21:23
这个是BMS电路图中的一部分吧，你的描述我有点疑问，我的理解中，对于BMS而言，BAT-应该是地才对，你的BA ...

谢谢你的分析；
我先回答你的问题，这个确实是BMS电路，且是充电器插入检测电路，充电MOS放在低侧，假如电池电压是80V，而充电器电压84V，插入充电器时，充电MOS是断开的，那么BAT-的电位对于PACK-的电位就是4V。

下面是我的疑问：
1、2、Q14的S极，电压应该是Vg-Vgs（th），应该是在18V左右，，为什么电压是Vg- Vgs(th)？

2、Q56在此处的作用是什么呢？如果是我设计的话，我会删掉Q56。

3、Q14用作源极跟随器，保证Q16的源极电压不会很高，为什么不直接 20V -> R48 -> Q16，不要Q14呢？

登录 · 发表于 2019-1-4 11:16

ssc564023652 发表于 2019-1-3 21:23
这个是BMS电路图中的一部分吧，你的描述我有点疑问，我的理解中，对于BMS而言，BAT-应该是地才对，你的BA ...

这个是官方的解析，我就是没看懂Q16是如何打开的。

发表于 2019-1-4 13:39

zzgezi 发表于 2019-1-4 11:05
谢谢你的分析；
我先回答你的问题，这个确实是BMS电路，且是充电器插入检测电路，充电MOS放在低侧，假如 ...

1、这个我不解释了，N-MOS的一种用法
2、这个电路我看起来，只有当VBAT电压到80V以上，D29才能采到2.8V左右的电压值，由于D19的存在，Q56的最大值才5V左右，假使电池电压只有64V，那个VBAT-相对于PACK-是20V，Q56根本不能导通，D29都采不到电压
3、Q14用来调节R54的输入电压的吧，这个不太清楚

发表于 2019-1-4 16:21

ssc564023652 发表于 2019-1-4 13:39
1、这个我不解释了，N-MOS的一种用法
2、这个电路我看起来，只有当VBAT电压到80V以上，D29才能采到2.8V左 ...

第一个问题真的需要你帮忙解释下，现在我就卡在这个问题上。这个问题懂了，剩下的基本上都能理解。

或者你给个链接我自己学习这种用法。。

麻烦了。

登录 · 发表于 2019-1-5 01:06

前提：增强型NMOS的转移特性，Vgs>Vgs(th),才能保证MOS管导通
1、调节R3阻值，如果R3=0，Vgs=10V，MOS管工作在可变电阻区，相当于完全导通，DS几乎无压降
2、将R3电阻逐渐增大，为了保证MOS管导通，S极电压势必会低于G极电压，Vgs=Vg-Vs，即Vs=Vg-Vgs，这里的Vgs需要看R1与R3的取值，会落在Vgs(th)min-Vgs(th)max之间
3、当R1=1K，R3=100K时，MOS管的DS几乎压了22V，此时MOS工作在恒流区
4、R3逐渐调大的过程，MOS管其实经历了Vds<Vgs-Vgs(th)(可变电阻区) ——> Vds=Vgs-Vgs(th)(预夹断) ——> Vds>Vgs-Vgs(th)(恒流区)三个过程
5、MOS管工作在恒流区时，Vs=Vg-Vgs(th),就像你图里的Q14，上面压了近62V，这62V电压全部用来克服夹断区对漏极电流的阻力了，为了验证，你可以试着去调仿真图中V2电压，保持R1=1K,R3=100K,V2调40V、50V、60V，MOS管电流其实是固定的

以上纯属胡编乱造，如有错误，概不负责

发表于 2019-1-5 19:12

不错

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