充电器防反接电路,充电防反接电路图-KIA MOS管
充电器防反接电路
电动车充电器防反接电路原理图:
VCC为二次侧输出电源正极。该防反接电路,不是控正,而是控负。正极直接接到负载端;而负极则经过防反接电路保护。
当输出端悬空时,电路通过 R1 对 PNP 三极管 Q1 的基极进行弱上拉,此时基极-发射极无电压差,三极管保持截止状态。由于无电流流向三极管集电极,BT151 晶闸管的门极只得到 R5给到的一个弱下拉,门极此时电位为0V,晶闸管保持关断状态,OUT-端只得到通过R1和R2给到的一个弱上拉,OUT+ 和 OUT- 都处于高电位,无电压差,整个输出回路处于断开状态。
当电池正确接入时,OUT- 被拉至低电位(接近 0V),通过 R2(120kΩ) 对三极管的基极形成强下拉,使其基极电压远低于发射极,三极管导通,晶闸管的门极得到足够的触发电流,晶闸管导通,电池开始充电。
当电池接反时,OUT- 电压升高至约 48V,此时三极管的基极电位高于发射极,三极管截止,晶闸管关断,输出断开,有效防止了反接电流对充电器造成损坏。
同时,OUT+ 处于较低电位,反接指示 LED 工作,提醒用户电池接反。
电池充电防反接保护电路
电路图如下,方案一成本较低,弊端是电池接反时只能通过亮灯来指示故障,方案二可以实现极性自动转换,但是成本较高。
VIN+、VIN-表示电池模组输入端,也是前级充电器的输出端;
1.当电池正接时,R2与R3分压,M2为P沟道 MOSFET,此时M2 Vgs为负电压,M2导通,其内阻与R1、R2、R3相比可以忽略不计,此时R2、R1组成分压网络,M1为N沟道MOSFET,其Vgs为正电压,M1导通,BAT-与VIN-导通,整个系统构成闭合回路,电池开始充电,由于灯珠LED1是截止的,所以在充电时不亮;
2.当电池反接时,同理R2与R3分压,但是此时M2 Vgs为正电压,M2不通,导致M1 Vgs也无法建立起来,所以M1无法导通,电池不充电,而且此时灯珠LED1正向导通,亮红光起到警示作用。
以上电路中R2与R3的取值视电池电压而定,原则是电池正接充电时R3分得的电压既能使M2导通,同时不要大于M2规格书上定义的Vgs最大值导致M2烧坏,一般情况下R3分得电压5V-10V为宜。M1 MOSFET选型时应选择Rds-on尽量小的型号,保证电池电压与充电器电压近乎相等,M2 MOSFET的选型没有严格要求,满足耐压要求即可。
VIN+、VIN-表示电池模组输入端,也是前级充电器的输出端,M1、M4为P沟道 MOSFET,M2、M3为N沟道MOSFET,OUT_A、OUT_B两端接电池。
1.当电池接法为A正B负时,M1关断,M2导通,M3关断,M4导通,等效于VIN+接OUT_A,VIN-接OUT_B;
2.当电池接法为A负B正时,M1导通,M2关断,M3导通,M4关断,等效于VIN+接OUT_B,VIN-接OUT_A。由此可见,无论电池正接反接,通过该电路都可实现极性自动转换对电池充电。
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