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求拍砖——双电池选择电路

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wade任|  楼主 | 2021-3-12 11:35 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 wade任 于 2021-3-12 11:37 编辑

各位大佬,求帮助。
现设计一个双电源供电的简易电源管理。
电池参数如下:
BAT_A、BAT_B:24V 6A
负载需求:
20V~25V,5A

预期实现功能:
1. BAT_A为主电池,BAT_B为副电池,使用时必须优先接入主电池。
2. 双电池都连接的情况下,先使用主电池供电,主电池电量低到设计阈值以后再通过MCU控制使用副电池供电。

现设计如下电路原形(还未进行器件选型),求各位大佬帮忙看一下,提供些修改方式。



电路设计思路:
1. 不接A电池时无法正常工作的。
2. 双电池都接时,BAT_A路优先导通供电,BAT_B路的Q8初始下拉,MOS管Q7的栅极电压为24V,故Q7不导通;
3. 当A电池电压下降到设定保护阈值时(通过ADC检测,图中未画出),IO上拉,Q8导通,MOS管Q7栅极电压为0,Q7导通供电。

我能想到的不太合理的地方是,A路导通时,Q7的体二极管会流过电流,但是不确定这个会不会对电路有影响。

求大佬帮忙看看,提供点意见。或者电路设计不合理的地方告诉我一下。


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沙发
LcwSwust| | 2021-3-12 13:23 | 只看该作者
为防止电源A对电源B充电,Q7可以在右边串只二极管,或左边再来一只反接的PMOS形成“背靠背”。
注意PMOS的GS电压最大值是不是20V,可在Q8的C极串一只电阻减小Vgs.

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板凳
wade任|  楼主 | 2021-3-12 14:31 | 只看该作者
本帖最后由 wade任 于 2021-3-12 14:32 编辑
LcwSwust 发表于 2021-3-12 13:23为防止电源A对电源B充电,Q7可以在右边串只二极管,或左边再来一只反接的PMOS形成“背靠背”。
注意PMOS的GS ...

谢谢大佬回复!
是的,应该放个MOS管了,串二极管的话可能会发热严重,毕竟电流比较大,不过二极管的话更便宜。我再找找。
Vgs 这个确实疏忽了,基本常见的PMOS管的Vgs都是±20V。
根据您的建议,做了如下修改:
1. 添加Q9与Q7做“背靠背”。
2. R6使用33K左右的电阻,产生10V左右的压降,这样MOS管的Vgs最大为14V,在正常范围之内。
计算过程如下。
选用两个PMOS管的Igss = 100nA,三极管的Iceo = 100nA,要在电阻R6上面产生10V的压降,故R = 10V/300nA ≈33K。

我这样计算对么?

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地板
wade任|  楼主 | 2021-3-12 14:36 | 只看该作者
king5555 发表于 2021-3-12 13:24
两电池经过体二极管短路了,MOS管、电池均受损。

谢谢大佬回复。
是的,这个我有想到,但是这个不是两个电池正极接到一起,应该,八成,也许不会烧电池吧。

我猜想您说的是这种情况,如果两个电池之间有压差,那可能就会有大电流,导致烧掉。

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5
madboy21| | 2021-3-12 14:57 | 只看该作者
最简单的方法就是用继电器,刚好二选一,常闭点用于主电池,若主电池不上电测整个电路没电也无法切换到副电池。上电后测可由电路控制由哪组电池供电。

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6
wade任|  楼主 | 2021-3-12 15:08 | 只看该作者
madboy21 发表于 2021-3-12 14:57
最简单的方法就是用继电器,刚好二选一,常闭点用于主电池,若主电池不上电测整个电路没电也无法切换到副电 ...

谢谢大佬回复。
继电器有考虑过的,不过最大的问题就是继电器切换触点的时间有点长,在这个切换时间里对后级电路的供电是个大问题,而且继电器偏贵。所以这个就放弃了。

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7
madboy21| | 2021-3-12 15:13 | 只看该作者
成本上肯定继电器便宜,一个1块钱的继电器能满足你的要求,需用MOS测需要4棵以上才能满足,继电器反应时间约4-6mS,这个时间内不至于影响换电。

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8
LcwSwust| | 2021-3-12 15:24 | 只看该作者
wade任 发表于 2021-3-12 14:31
谢谢大佬回复!
是的,应该放个MOS管了,串二极管的话可能会发热严重,毕竟电流比较大,不过二极管的话更 ...

我的意思是把R6改成像R7、R8那样分压后给门极,你的Igss和Iceo用法不对。

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9
wade任|  楼主 | 2021-3-12 16:11 | 只看该作者
LcwSwust 发表于 2021-3-12 15:24
我的意思是把R6改成像R7、R8那样分压后给门极,你的Igss和Iceo用法不对。

谢谢大佬回复。
我做了修改,您应该是这个意思吧。

R6和R4分压24V,这样MOS管的最低电压有8V左右。

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10
wade任|  楼主 | 2021-3-12 16:17 | 只看该作者
madboy21 发表于 2021-3-12 15:13
成本上肯定继电器便宜,一个1块钱的继电器能满足你的要求,需用MOS测需要4棵以上才能满足,继电器反应时间 ...

谢谢大佬回复。
您说的也有道理,不过就是这10左右的间隔,把我劝退了。我会去做一个继电器的去对比实际测试一下效果的。

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11
madboy21| | 2021-3-12 16:26 | 只看该作者
wade任 发表于 2021-3-12 16:11
谢谢大佬回复。
我做了修改,您应该是这个意思吧。

D2流过5A电流应该有不少热量。另还需要检测BAT-A电路

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12
LcwSwust| | 2021-3-12 17:45 | 只看该作者
wade任 发表于 2021-3-12 16:11
谢谢大佬回复。
我做了修改,您应该是这个意思吧。

R4与Q8交换一下。

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13
manbo789| | 2021-3-12 18:10 | 只看该作者
求拍砖?这还不简单,你两个电池用的是同一个网络,这么低级的错误没人发现?

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14
lfc315| | 2021-3-12 19:22 | 只看该作者
MCU都可以不用,直接硬件电路判断切换

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15
zlf1208| | 2021-3-12 20:58 | 只看该作者
本帖最后由 zlf1208 于 2021-3-12 21:03 编辑

请参阅P21的**

MOSFET 线或电源切换电路 P21.pdf

3.14 MB

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16
coody| | 2021-3-12 22:15 | 只看该作者
不是一个带基准比较器就可以了么?用个继电器。

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17
wade任|  楼主 | 2021-3-13 09:57 | 只看该作者
LcwSwust 发表于 2021-3-12 17:45
R4与Q8交换一下。

谢谢大佬回复。
我还真是菜,哈哈,诚心感谢。

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18
wade任|  楼主 | 2021-3-13 09:58 | 只看该作者
manbo789 发表于 2021-3-12 18:10
求拍砖?这还不简单,你两个电池用的是同一个网络,这么低级的错误没人发现? ...

谢谢大佬回复。
哈哈,您说的没错,疏忽了,没有理由,就是疏忽了。

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19
wade任|  楼主 | 2021-3-13 10:01 | 只看该作者
lfc315 发表于 2021-3-12 19:22
MCU都可以不用,直接硬件电路判断切换

谢谢大佬回复。
是的,不过可能还需要知道现在在用哪块电池,如果直接硬件切换的话,不光得用ADC,可能还得加电流检测。有点多了。就想着这样搞算了。反正检测电压也得接线,多一根控制线也不算多。

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20
wade任|  楼主 | 2021-3-13 10:04 | 只看该作者

谢谢大佬回复。
这个电路找资料的时候有看到过,分析了一下可能不太合适,第一个就是3个MOS管的成本,第二个就是PMOS管的Vgs,大部分都是±20V,所以就没考虑了。谢谢您的回复。

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