CN204131110U - 基于离散元件的电池***防浪涌电路 - Google Patents

基于离散元件的电池***防浪涌电路 Download PDF

Info

Publication number
CN204131110U
CN204131110U CN201420621372.1U CN201420621372U CN204131110U CN 204131110 U CN204131110 U CN 204131110U CN 201420621372 U CN201420621372 U CN 201420621372U CN 204131110 U CN204131110 U CN 204131110U
Authority
CN
China
Prior art keywords
semiconductor
oxide
module
input
metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201420621372.1U
Other languages
English (en)
Inventor
张云程
奚淡基
周逊伟
黄必亮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hangzhou anying Technology Co., Ltd
Original Assignee
HANGZHOU XIXI MICROELECTRONIC Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HANGZHOU XIXI MICROELECTRONIC Co Ltd filed Critical HANGZHOU XIXI MICROELECTRONIC Co Ltd
Priority to CN201420621372.1U priority Critical patent/CN204131110U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN204131110U publication Critical patent/CN204131110U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

基于离散元件的电池***防浪涌电路，其连接在模组与电池正极连接的输入端上，包括连接在模组的输入端的MOS管，所述MOS管上连接有RC电路，所述RC电路是由电容与第一电阻并联连接后再与第二电阻串联连接组成，所述电容和第一电阻与第二电阻的串联端与所述MOS管的栅极连接，所述电容和第一电阻的另一端与所述MOS管的源极连接并与模组的和电池正极连接的输入端连接，所述第二电阻的另一端与模组的和电池负极连接的输入端连接。本实用新型提高***可靠性、大大增加了电池***效率、方便维修。

Description

基于离散元件的电池***防浪涌电路
技术领域
本实用新型涉及一种基于离散元件的电池***防浪涌电路。
背景技术
热插拔是指在***带电的状态下，将模组、卡或子***插到***上而不影响***的操作，且不影响***的模组、卡、子***的运行。
图1所示为热插拔过程，其中左边代表供电***，一般在供电的输出端有一个大电容，右边代表模组，模组的输入端也有电容。模组******之前，输入电容没有被充电，当把模组******时，相当于把两个端电压不同的大电容并联，根据基尔霍夫定律，会有一个很大的瞬间电流向模组输入电容充电，这个大的瞬时电流很可能造成***供电电压不正常，引线长的话会有很大的引线电感，从而引起电压振荡，电压尖峰可能会永久性的损伤模组。在等效RLC值达到一定范围时，模组输入端的尖峰电压会达到两倍的额定输入电压，而模组的最大电压范围（输入电压范围设计预留）往往没有这么大，从而引起对模组的损伤。
传统的解决方案有很多，比如在供电***和模组之间串联热敏电阻，或者在供电***两端并联压敏电阻或TVS，这里只介绍其中一种，即串联一个NTC热敏电阻，如图2所示，把热敏电阻装置串联于电子设备的输入端，起到接插件连接瞬间防浪涌的作用。这样在更换模组时，不会因浪涌影响***的工作，提高了可靠性。
对于应用到电池上的产品，因为电池相当于一个很大很大的电容，所以也会出现上述的问题。现有方案也是在电池和模组之间串联一个NTC热敏电阻，或者模组输入端的陶瓷电容换成电解电容，因为陶瓷电容的浪涌电流更大，或者模组输入端接的是陶瓷电容串联一个小电阻。
如果电池与模组中间串联了NTC热敏电阻，NTC会有一个较大的电阻，而模组工作时如果电流较大，在NTC会有一个较大的损耗，那么会使电池容量使用效率大大降低。串联热敏电阻也影响模组的电压检测精度，而有些电池***对电压检测精度要求高，比如假设NTC正常工作后电阻30mΩ，模组工作电流为2A，那么在这个NTC热敏电阻上的压降就有60mV，对于有些电池***来说这个采样误差的值是不能接受的。还有如果将模组的输入端换成电解电容，因为有些电池***是高频开关变换器，电解电容的高频滤波效果很差；如果将模组的输入端改成陶瓷电容串联一个小电阻，那么会影响滤波效果，开关纹波的吸收能力变差。
发明内容
本实用新型提供了一种提高***可靠性、大大增加了电池***效率、方便维修的基于离散元件的电池***防浪涌电路。
本实用新型采用的技术方案是：
基于离散元件的电池***防浪涌电路，其连接在模组与电池正极连接的输入端上，其特征在于：包括连接在模组的输入端的MOS管，所述MOS管上连接有RC电路，所述RC电路是由电容与第一电阻并联连接后再与第二电阻串联连接组成，所述电容和第一电阻与第二电阻的串联端与所述MOS管的栅极连接，所述电容和第一电阻的另一端与所述MOS管的源极连接并与模组的和电池正极连接的输入端连接，所述第二电阻的另一端与模组的和电池负极连接的输入端连接。模组与电池连接时，即上电初期，由RC电路的特性可知 MOS管Vgs的电压较小，MOS管的漏源极之间的电阻很大，从而限制浪涌电流，通过控制RC电路的取值，可以控制Vgs的电压上升曲线，可以使得Vgs上升到让MOS管完全导通需要的时间等于模块的输入端电容电压接近电池电压时的时间，这样就可以让瞬间的浪涌电流限制在一个较低的水平，从而实现了具有防浪涌技术的高效率电池***，提高***可靠性、大大增加了电池***效率、方便维修。
进一步，所述MOS管的栅源极间并联一稳压二极管，稳压二极管的阳极与MOS管的栅极连接，其负极与源极连接。该稳压二极管在输入端电压较高时，可以起到保护MOS管的作用，能让MOS管的Vgs限制在一定范围内，不损坏MOS管。
进一步，所述电池是由多节电池串联形成，所述模组与每节电池正极连接的输入端均设有防浪涌电路。
进一步，所述第二电阻的另一端与所述模组的和本节电池或其他节电池负极连接的输入端连接。当一节电池的电压不够高时，分压后的电压达不到MOS管的开通电压，就可以将第二电阻的另一端与所述模组与其他节电池负极连接的输入端连接来提高MOS管的电压以达到其开通电压。
本实用新型的有益效果：通过在MOS管上连接RC电路来控制其栅源极之间的电压，来控制MOS管的导通或关断，来限制模组与电池连接的浪涌电流，提高***可靠性、大大增加了电池***效率、方便维修。
附图说明
图1是热插拔过程示意图。
图2是传统防浪涌技术的结构示意图。
图3是本实用新型的一种结构示意图。
图4是本实用新型的另一种结构示意图。
图5是本实用新型的第三种结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例来对本实用新型进行进一步说明，但并不将本实用新型局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本实用新型涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。
实施例一
参照图3，基于离散元件的电池***防浪涌电路，其连接在模组1与电池2正极连接的输入端上，包括连接在模组1的输入端的MOS管Q2，所述MOS管Q2上连接有RC电路，所述RC电路是由电容C2与第一电阻R2并联连接后再与第二电阻R4串联连接组成，所述电容C2和第一电阻R2与第二电阻R4的串联端与所述MOS管Q2的栅极连接，所述电容C2和第一电阻R2的另一端与所述MOS管Q2的源极连接并与模组1的和电池2正极连接的输入端连接，所述第二电阻R4的另一端与模组1的和电池2负极连接的输入端连接。其中第一电阻R2的作用是可以保护多次插拔的情况，由于电容C2的值很小，当拔掉连接器的时候，电容C2中累积的电荷可以很快通过第一电阻R2消耗掉，从而快速关断MOS管Q2，防止多次插拔的时候MOS管Q2有直通现象。
本实施例电路具体分析如下：根据i*t=c*v可知
                                  （1）
已知
                                  （2）
                                  （3）
                                      （4）
把方程（4）代入（1）可知               
                                (5)
由以上公式可知   
             （6）
根据上述分析可知，模组1与电池2连接时，即上电初期，由RC电路的特性可知 MOS管Q2的 Vgs电压较小，MOS管Q2的漏源极之间的电阻很大，从而限制浪涌电流，通过控制RC电路的取值，可以控制Vgs的电压上升曲线，可以使得Vgs上升到让MOS管Q2完全导通需要的时间等于模块1的输入端电容C4电压接近电池2电压时的时间，这样就可以让瞬间的浪涌电流限制在一个较低的水平，从而实现了具有防浪涌技术的高效率电池***，提高***可靠性、大大增加了电池***效率、方便维修。本实施例中的电池2是由 n个电池组成，n可以是1，2，3. . . 等。
本实施例所述MOS管Q2的栅源极间并联一稳压二极管D2，稳压二极管D2的阳极与MOS管Q2的栅极连接，其负极与源极连接。该稳压二极管D2在输入端电压较高时，可以起到保护MOS管Q2的作用，能让MOS管Q2的Vgs限制在一定范围内，不损坏MOS管Q2。
本实用新型通过在MOS管Q2上连接RC电路来控制其栅源极之间的电压，来控制MOS管Q2的导通或关断，来限制模组1与电池2连接的浪涌电流。
实施例二
参照图4，本实施例与实施例一的不同之处在于：所述电池2是由多节电池2串联形成，所述模组1与每节电池2正极连接的输入端均设有防浪涌电路。本实施例中的每节电池2均是由     n个电池组成，n可以是1，2，3. . . 等。本实施例的模组1中有三个输入支路，只要选择两路设计防浪涌电路，就可以防止接插件连接瞬间有大电流回路的可能。通过电池2的VM和VP端与模组1之间各串联一个MOS管Q1或Q2来实现防浪涌技术，MOS管Q1或Q2分别通过离散元件来控制其的工作状态。因为结构是对称的，如果VP以上继续串联电池的话，我们的防浪涌电路只要一路一路加上去就好。其余结构和功能均与实施例一相同。
实施例三
参照图5，本实施例与实施例二的不同之处所述第二电阻R3或R4的另一端与所述模组1的与其他节电池2负极连接的输入端连接。当一节电池2的电压不够高时，分压后的电压达不到MOS管的开通电压，就可以将第二电阻R3或R4的另一端与所述模组1与其他节电池2负极连接的输入端连接来提高MOS管的电压以达到其开通电压。以R3 为例，一端连的是电容C1，另一端连的是下一节电池2的负极，即VN端，若这样还不足以彻底开通MOS管Q1，则R3的另一端连到下下个节电池2的负极，即VB端，以此类推，直到可以彻底开通MOS管Q1为止；以R4为例，一端连的是电容C2，另一端连的是下一节电池2的负极，即图中的VB端。若这样还不足以彻底开通MOS管Q2，则R4的另一端连到下下节电池的负极，以此类推。因为结构是对称的，所以如果VP以上继续串联电池的话，我们的防浪涌电路只要一路一路加上去就好。其余结构和功能均与实施例二相同。

Claims (4)

1.基于离散元件的电池***防浪涌电路，其连接在模组与电池正极连接的输入端上，其特征在于：包括连接在模组的输入端的MOS管，所述MOS管上连接有RC电路，所述RC电路是由电容与第一电阻并联连接后再与第二电阻串联连接组成，所述电容和第一电阻与第二电阻的串联端与所述MOS管的栅极连接，所述电容和第一电阻的另一端与所述MOS管的源极连接并与模组的和电池正极连接的输入端连接，所述第二电阻的另一端与模组的和电池负极连接的输入端连接。
2.如权利要求1所述的基于离散元件的电池***防浪涌电路，其特征在于：所述MOS管的栅源极间并联一稳压二极管，稳压二极管的阳极与MOS管的栅极连接，其负极与源极连接。
3.如权利要求1或2所述的基于离散元件的电池***防浪涌电路，其特征在于：所述电池是由多节电池串联形成，所述模组与每节电池正极连接的输入端均设有防浪涌电路。
4.如权利要求3所述的基于离散元件的电池***防浪涌电路，其特征在于：所述第二电阻的另一端与所述模组的和本节电池或其他节电池负极连接的输入端连接。
 
CN201420621372.1U 2014-10-24 2014-10-24 基于离散元件的电池***防浪涌电路 Active CN204131110U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201420621372.1U CN204131110U (zh) 2014-10-24 2014-10-24 基于离散元件的电池***防浪涌电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201420621372.1U CN204131110U (zh) 2014-10-24 2014-10-24 基于离散元件的电池***防浪涌电路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN204131110U true CN204131110U (zh) 2015-01-28

Family

ID=52387431

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201420621372.1U Active CN204131110U (zh) 2014-10-24 2014-10-24 基于离散元件的电池***防浪涌电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN204131110U (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110011382A (zh) * 2019-04-29 2019-07-12 杭州协能科技股份有限公司 一种电池组热插拔保护电路及保护方法
CN112088476A (zh) * 2018-04-17 2020-12-15 德州仪器公司 具有集成vbus到cc短路保护的usb type-c/pd控制器

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112088476A (zh) * 2018-04-17 2020-12-15 德州仪器公司 具有集成vbus到cc短路保护的usb type-c/pd控制器
US11848552B2 (en) 2018-04-17 2023-12-19 Texas Instruments Incorporated USB type-C/PD controller having integrated VBUS to CC short protection
CN112088476B (zh) * 2018-04-17 2024-04-05 德州仪器公司 具有集成vbus到cc短路保护的usb type-c/pd控制器
CN110011382A (zh) * 2019-04-29 2019-07-12 杭州协能科技股份有限公司 一种电池组热插拔保护电路及保护方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102684250B (zh) 充放电控制电路以及电池装置
CN204190374U (zh) 一种直流电源防浪涌保护电路
CN104065112B (zh) 一种电动车电池保护装置
CN204131085U (zh) 基于热插拔芯片的电池***防浪涌电路
CN104218558B (zh) 防浪涌高压保护电路
CN112467971A (zh) 一种缓启动电路
CN207612045U (zh) 一种保护芯片
CN106034369A (zh) 一种具有短路保护电路的led电源
CN204290464U (zh) 供电电路及电子设备
CN202535261U (zh) 一种防浪涌电流的通用输入通信电源
CN204131110U (zh) 基于离散元件的电池***防浪涌电路
CN203691219U (zh) 一种隔离功率驱动电路
CN105471018A (zh) 充放电控制装置及电池装置
CN208046214U (zh) 一种供电模块
CN2938522Y (zh) 动力锂离子电池的过电流保护电路
CN103715748A (zh) 锂电池充电电路
CN202797873U (zh) 一种led短路保护电路
CN102025140B (zh) Pptc过流保护模块及电子产品
CN108336716A (zh) 一种供电模块
CN103280865A (zh) 带过压保护的充电端口
CN210350810U (zh) 电源充电保护装置
CN204794665U (zh) 一种双输出电源稳压保护电路
CN106685192A (zh) 交换机***的供电电路
CN208766550U (zh) 一种恒流拉载装置
CN203026929U (zh) 一种本质安全型电源的电火花限制装置

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: HANGZHOU BMSER TECHNOLOGY CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: HANGZHOU XIXI MICROELECTRONICS CO., LTD.

Effective date: 20150227

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 310017 HANGZHOU, ZHEJIANG PROVINCE TO: 310012 HANGZHOU, ZHEJIANG PROVINCE

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20150227

Address after: Hangzhou City, Zhejiang province 310012 GUCUI Road No. 80, Zhejiang science and Technology Industrial Building 8 floor

Patentee after: Hangzhou Bmser Technology Co., Ltd.

Address before: Hangzhou City, Zhejiang province 310017 Gen Jianggan District No. 171 Shandong Road, A District 18

Patentee before: HANGZHOU XIXI MICROELECTRONIC CO., LTD.

C56 Change in the name or address of the patentee
CP03 Change of name, title or address

Address after: Zhejiang science and technology industrial building 80 No. 310012 Zhejiang city of Hangzhou province Xihu District GUCUI Road Room 801

Patentee after: Hangzhou Polytron Technologies Inc

Address before: Hangzhou City, Zhejiang province 310012 GUCUI Road No. 80, Zhejiang science and Technology Industrial Building 8 floor

Patentee before: Hangzhou Bmser Technology Co., Ltd.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20200817

Address after: 311256, three village, Yi Qiao Town, Xiaoshan District, Zhejiang, Hangzhou

Patentee after: Hangzhou anying Technology Co., Ltd

Address before: Zhejiang science and technology industrial building 80 No. 310012 Zhejiang city of Hangzhou province Xihu District GUCUI Road Room 801

Patentee before: Hangzhou Xieneng Technology Co.,Ltd.