CN216959400U - 一种锂电池管理***的弱电开关电路 - Google Patents
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Abstract
一种锂电池管理***的弱电开关电路，包括：用于与开关正极相连的电阻R28接PMOS管的G极，电阻R29、电容C35并联在PMOS管的G极和S极之间，3.3V直流电源依次串接电阻R8、电阻R后接BMS处理芯片的44脚，电阻R8与R9的接点接PMOS管的D极，PMOS管的S极接地；二极管D9的阴极用于接开关负极，二极管D9的阳极经第五电阻接3.3V直流。本实用新型解决常规普通开关电路对地隔离问题；防止整车反向电压接入BMS共地；防止超50MA以上反向电流灌入BMS共地；避免BMS前端均衡电路损坏；避免BMS电压采集电路短路；避免处理芯片反向电压击穿；避免BMS主供电电路损坏。
Description
技术领域
本实用新型涉及开关电路的技术领域，具体为一种锂电池管理***的弱电开关电路。
背景技术
如图1，锂电池管理***的工作过程：当电池模组电压采样线束与BMS（锂电池管理***）连接后，模组电压大于一定值时，BMS 前端芯片或BMS 供电路（部分需要给电源管理IC 使能）开始工作并提供直流工作电压VCC，BMS 处理芯片主程序开始自检完成启动，无异常事件后，开始判断弱电开关电路的状态，当开关为断开状态时，BMS 检测到开关状态为高电平，此时功率输出MOS 管为截止状态，电池输出切断；当开关为闭合状态时，BMS 检测到开关状态为低电平，此时功率输出MOS 管为导通状态，电池可以输出。
图2为现有技术的弱电开关电路，该弱电开关电路的组成部分及其工作原理：
1、上述现有的弱电开关电路一般只是在开关正极放置一下个二极管D9， 来防止反向高压对芯片U2造成影响，开关负极则直接接地；
2、工作原理：依靠这个单片机上的44 脚配置为上拉，当外部开关断开时，44 脚由于有上拉电压此时为高电平，单片机判断开关状态为断开，当外部开关闭合时，44 脚的上拉电压直接导通到地电压为0，即低电平状态，此时单片机就判断开关为闭合状态。
上述弱电开关电路的不足之处在于：不具有防反向高压的功能，容易导致烧毁电路。如何提供一种锂电池管理***的防反向高压的弱电开关电路，是本领域要解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种锂电池管理***的弱电开关电路，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种锂电池管理***的弱电开关电路，包括：用于一端与开关正极相连的第一电阻R28，第一电阻R28的另一端接PMOS管的G极，第二电阻R29、电容C35并联在PMOS管的G极和S极之间，3.3V直流电源依次串接第三电阻R8、第四电阻R9后接锂电池管理***处理芯片也称BMS处理芯片U2的 44 脚，第三电阻R8与第四电阻R9的接点接PMOS管的D极，PMOS管的S极接地；二极管D9的阴极用于接开关负极，二极管D9的阳极经第五电阻接3.3V直流电源。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型解决常规普通开关电路对地隔离问题；防止整车反向电压接入锂电池管理***（BMS）共地；防止超50MA 以上反向电流灌入BMS 共地；避免BMS前端均衡电路损坏；避免BMS 电压采集电路短路；避免BMS MCU反向电压击穿；避免BMS 主供电电路损坏；改善开关接触不良引起的信号波动；避免共地反向高压微短接过于敏感问题（可选）；提高电池管理***安全防范等级。
附图说明
图1为现有技术的锂电池管理***的结构示意图；
图2为现有技术的开关电路；
图3为本申请的锂电池管理***的弱电开关电路的电路原理图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例：如图3，一种锂电池管理***的弱电开关电路，包括：用于一端与开关正极相连的第一电阻R28，第一电阻R28的另一端接PMOS管Q2的G极，第二电阻R29、电容C35并联在PMOS管的G极和S极之间，3.3V直流电源依次串接第三电阻R8、第四电阻R9后接锂电池管理***处理芯片也称BMS处理芯片U2的 44 脚，第三电阻R8与第四电阻R9的接点接PMOS管的D极，PMOS管的S极接地；二极管D9的阴极用于接开关负极，二极管D9的阳极经第五电阻接3.3V直流电源。
上述电路的工作原理：提供一个3.3V的上拉直流电压，当开关断开时PMOS管Q2 断开，这时BMS处理芯片U2的 44 脚为高电平状态，第三电阻R8 与第四电阻R9 主要起到钳位电压和限流的作用；
p 沟道MOS 管（也称PMOS管）开关电路分析：开关电路的开启条件是VGS 电压为负压，并且电压的绝对值大于最低开启电压，一般小功率的PMOS 管的最小开启电压为0.7V左右，假设电池充满电，电压为4.2V，VGS=-4.2V，PMOS管是导通的，电路是没有问题的。当5V电压时，G 极的电压为5V，S 极的电压为5V-二极管压降（0.5 左右）=4.5V，PMOS管关断；当没有5V 电压时，G 极电压下拉为0V，S 极的电压为电池电压（假设电池充满电4.2V）-MOS管未导通二极管压降（0.5V）=3.7，这样PMOS管就导通，二极管压降就没有了这样VGS=-4.2V，PMOS 管导通对负载供电。在这里用一个肖特基二极管（SS12）也可以解决这个问题，不过就是有0.3V 左右的电压降。这里使用PMOS管，PMOS管完全导通，内阻比较小，优与肖特基，几乎没有压降。不过下拉电阻使用的有点大，驱动PMOS不需要电流的，只要电压达到就可以了，可以使用大电阻，减少工作电流，推荐使用10K-100K 左右的电阻。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (1)
1.一种锂电池管理***的弱电开关电路，其特征在于，包括：用于一端与开关正极相连的第一电阻（R28），第一电阻（R28）的另一端接PMOS管的G极，第二电阻（R29）、电容（C35）并联在PMOS管的G极和S极之间，3.3V直流电源依次串接第三电阻（R8）、第四电阻（R9）后接锂电池管理***处理芯片的 44 脚，第三电阻（R8）与第四电阻（R9）的接点接PMOS管的D极，PMOS管的S极接地；二极管（D9）的阴极用于接开关负极，二极管（D9）的阳极经第五电阻接3.3V直流电源。
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