CN219643791U - 一种bms高侧mos控制电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种BMS高侧MOS控制电路,包括电源、NMOS管、第一电容、第二电容、第一控制电路和第二控制电路;NMOS管的栅极分别与第一电容和第二电容电连接,NMOS管的漏极与电源电连接;第一控制电路和第二控制电路分别与第一电容电连接,在第一控制电路导通的情况下,第一电容为NMOS管的栅极输出高电平;在第二控制电路导通的情况下,第二电容为NMOS管的栅极输出高电平。本实用新型的BMS高侧MOS控制电路省去了电荷泵或隔离电源的使用,从而简化了电路结构,降低了硬件成本及工艺难度,更便于电路***的加工设计,同时克服了电荷泵不适用于多串高压电池的问题,提升了控制电路的适用范围。
Description
技术领域
本实用新型涉及BMS控制开关技术领域,特别是涉及一种BMS高侧MOS控制电路。
背景技术
BMS是动力电池的关键部件,当前市场上部分动力BMS采用高侧MOS(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,金属-氧化物半导体场效应晶体管)控制。高侧MOS控制包括高侧PMOS控制和高侧NMOS控制,但是由于PMOS固有的高导通内阻,使高侧PMOS控制难以实现高功率、高电压的应用,因而高侧NMOS控制常作为动力BMS的较佳选择。
基于NMOS的特性,需要一个比电池电压更高的电压来驱动,因而通常增设电荷泵或隔离电源来实现控制,如此导致动力BMS的设计成本较高。此外,由于工艺限制,电荷泵不适用于较多串的高压电池的应用。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型提供一种BMS高侧MOS控制电路,以至少解决现有的动力电池BMS的设计成本较高的问题。
为达到上述目的,本实用新型的技术方案是这样实现的:
本实用新型公开了一种BMS高侧MOS控制电路,包括电源、NMOS管、第一电容、第二电容、第一控制电路和第二控制电路;
所述NMOS管的栅极分别与所述第一电容和所述第二电容电连接,所述NMOS管的漏极与所述电源电连接;
所述第一控制电路和所述第二控制电路分别与所述第一电容电连接,在所述第一控制电路导通的情况下,所述第一电容为所述NMOS管的栅极输出高电平;在所述第二控制电路导通的情况下,所述第二电容为所述NMOS管的栅极输出高电平。
可选地,所述第一电容还与所述第二电容电连接,在所述第一控制电路导通的情况下,所述第一电容为所述第二电容进行充电。
可选地,还包括第一单向二极管;所述第一单向二极管的正极与所述第一电容电连接,负极分别与所述NMOS管的栅极和所述第二电容电连接。
可选地,还包括第二单向二极管;所述第二单向二极管的正极分别与所述NMOS管的源极和所述第二电容电连接,负极与所述第一电容电连接;
在所述第二控制电路导通的情况下,所述电源和所述第二电容为所述第一电容进行充电。
可选地,还包括上拉电阻;所述NMOS管的栅极通过所述上拉电阻分别与所述第一电容和所述第二电容电连接。
可选地,还包括信号发生器;所述信号发生器分别与所述第一控制电路和所述第二控制电路电连接,所述信号发生器用于输出脉冲信号以使所述第一控制电路和所述第二控制电路导通或断开。
可选地,所述第一控制电路包括第一控制开关,所述第一控制开关为P型三极管或P型MOS管;
在所述脉冲信号为低电平的情况下,所述第一控制开关导通。
可选地,还包括第三单向二极管;
所述第三单向二极管的正极与所述第一控制开关的输出端电连接,负极与所述第一电容电连接。
可选地,所述第一控制电路还包括第三控制开关和第四控制开关,所述第三控制开关和所述第四控制开关为N型三极管或N型MOS管;
所述第三控制开关的控制端与所述信号发生器电连接,所述第四控制开关的控制端分别与所述第三控制开关的输入端和所述电源电连接,所述第一控制开关的控制端与所述第四控制开关的输入端电连接。
可选地,所述第二控制电路包括第二控制开关,所述第二控制开关为N型三极管或N型MOS管;
在所述脉冲信号为高电平的情况下,所述第二控制开关导通。
可选地,还包括第四单向二极管;
所述第四单向二极管的正极与所述第一电容电连接,负极与所述第二控制开关的输入端电连接。
相对于现有技术,本实用新型所述的BMS高侧MOS控制电路具有以下优势:
本实用新型的BMS高侧MOS控制电路在第一控制电路和第二控制电路任意切换的场景下,第一电容和第二电容均可以为NMOS管的栅极输出高电平,使NMOS管持续保持在导通状态。相较于传统的BMS高侧NMOS控制,省去了电荷泵或隔离电源的使用,从而简化了电路结构,降低了硬件成本及工艺难度,更便于电路***的加工设计,同时克服了电荷泵不适用于多串高压电池的问题,提升了控制电路的适用范围。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
图1是本实施例中一种BMS高侧MOS控制电路的示意图。
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,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施,且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类,并不限定对象的个数,例如第一对象可以是一个,也可以是多个。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
应理解,说明书通篇中提到的“一种实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中。因此,在整个说明书各处出现的“在一种实施例中”未必一定指相同的实施例。此外,这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
下面通过列举具体的实施例详细介绍本实用新型提供的一种BMS高侧MOS控制电路。
参照图1,本实用新型提供了一种BMS高侧MOS控制电路,包括电源、NMOS管、第一电容C1、第二电容C2、第一控制电路和第二控制电路;所述NMOS管的栅极分别与所述第一电容C1和所述第二电容C2电连接,所述NMOS管的漏极与所述电源电连接;所述第一控制电路和所述第二控制电路分别与所述第一电容C1电连接,在所述第一控制电路导通的情况下,所述第一电容C1为所述NMOS管的栅极输出高电平;在所述第二控制电路导通的情况下,所述第二电容C2为所述NMOS管的栅极输出高电平。
在本实施例中,BMS(Battery Management System,电池管理***)主要就是为了智能化管理及维护各个电池单元,防止电池出现过充电和过放电,延长电池的使用寿命,监控电池的状态。BMS常采用高侧MOS控制,包括高侧PMOS控制和高侧NMOS控制,但由于高侧PMOS控制难以实现高功率、高电压的应用,因而高侧NMOS控制常作为动力BMS的较佳选择。但是NMOS需要一个比电池电压更高的电压来进行驱动,传统方式中通常通过增设电荷泵或隔离电源来实现控制,但硬件成本的增加导致动力BMS的设计成本较高。此外,由于工艺限制,电荷泵芯片并不适用于多串的高压电池的应用。基于此,本实施例利用两个电容搭建自举电路,将电容的放电电压与电池电压叠加,从而输出一个高于电池电压的电压,驱动NMOS导通,电路结构简单,成本可控。
具体地,本实施例的BMS高侧MOS控制电路包括电源、NMOS管、第一电容C1、第二电容C2、第一控制电路和第二控制电路,电源指动力电池的正极(如图1中的BAT+所示),动力电池可以输出几十伏甚至几百伏等较大伏值的电压,但动力电池电路***中通常设有电压调节电路,可以将电池输出的电压转换至不到十伏等较小伏值的电压,以与电路***中各电子器件适配,避免过大的电压值烧坏电子器件。NMOS管的栅极(如图1中G所示)分别与第一电容C1和第二电容C2电连接,NMOS管的漏极(如图1中D所示)与电源电连接,NMOS管的源极(如图1中S所示)与地线电连接,NMOS管在栅极处电压大于源极处电压的情况下,处于导通状态,在栅极处电压小于或等于源极处电压的情况下,处于断开状态,即本实施例的NMOS管在第一电容C1和第二电容C2输出高电平的情况下,处于导通状态,在第一电容C1和第二电容C2输出低电平的情况下,处于断开状态。当NMOS管处于导通状态时,电流从NMOS管的漏极流向源极。
第一控制电路和第二控制电路分别与第一电容C1电连接,且第一控制电路和第二控制电路分别与第一电容C1的同一电极(如图1中的电极11所示)电连接,第一电容C1的另一电极(如图1中的电极12所示)与NMOS管的栅极电连接。在具体的实施方式中,第一控制电路与电源电连接,在第一控制电路导通的情况下,电源通过第一控制电路为第一电容C1的电极11输出高电平,前期第一电容C1上电量较低,近似短路,从而相当于电源通过第一控制电路为NMOS管的栅极输出高电平,使NMOS管处于导通状态。后期第一电容C1上电量较高,可以直接为NMOS管的栅极输出高电平,使NMOS管处于导通状态。第二控制电路与地线电连接,在第二控制电路导通的情况下,第一电容C1的电极11被第二控制电路拉低,此时第一电容C1无法为NMOS管的栅极输出高电平,而是通过第二电容C2为NMOS管的栅极输出高电平,使NMOS管持续保持在导通状态。
本实用新型的BMS高侧MOS控制电路包括电源、NMOS管、第一电容C1、第二电容C2、第一控制电路和第二控制电路,第一电容C1和第二电容C2分别与NMOS管的栅极电连接,第一控制电路和第二控制电路分别与第一电容C1电连接,在第一控制电路导通的情况下,第一电容C1为NMOS管的栅极输出高电平,在第二控制电路导通的情况下,第二电容C2为NMOS管的栅极输出高电平,从而在第一控制电路和第二控制电路任意切换的场景下,第一电容C1和第二电容C2均可以为NMOS管的栅极输出高电平,使NMOS管持续保持在导通状态。相较于传统的BMS高侧NMOS控制,省去了电荷泵或隔离电源的使用,从而简化了电路结构,降低了硬件成本及工艺难度,更便于电路***的加工设计,同时克服了电荷泵不适用于多串高压电池的问题,提升了控制电路的适用范围。
可选地,所述第一电容C1还与所述第二电容C2电连接,在所述第一控制电路导通的情况下,所述第一电容C1为所述第二电容C2进行充电。
在本实施例中,如图1所示,第二电容C2包括电极21和电极22,第一电容C1的电极12除了与NMOS管的栅极电连接外,还与第二电容C2的电极21电连接,在第一控制电路导通的情况下,第一电容C1既可以为NMOS管的栅极输出高电平,又可以为第二电容C2进行充电,使第二电容C2的电量始终处于充足状态。在第二控制电路导通的情况下,第二电容C2上的电量可以持续为NMOS管的栅极输出高电平,以使NMOS管处于导通状态,从而提升了电路***的高效性。当然,也可以借助其他固定电源来为第二电容C2进行充电,对此本实施例不作限制。
可选地,BMS高侧MOS控制电路还包括第一单向二极管D1;所述第一单向二极管D1的正极与所述第一电容C1电连接,负极分别与所述NMOS管的栅极和所述第二电容C2电连接。
在本实施例中,BMS高侧MOS控制电路还包括第一单向二极管D1,单向二极管在电路中起到单向导电的作用,电流只能从单向二极管的正极流向负极,第一单向二极管D1的正极与第一电容C1的电极12电连接,负极分别与NMOS管的栅极和第二电容C2的电极21电连接,从而第一电容C1的电流只能经过第一单向二极管D1流向第二电容C2的电极21,在第一控制电路导通的情况下,实现第一电容C1对第二电容C2的充电。
可选地,BMS高侧MOS控制电路还包括第二单向二极管D2;所述第二单向二极管D2的正极分别与所述NMOS管的源极和所述第二电容C2电连接,负极与所述第一电容C1电连接;在所述第二控制电路导通的情况下,所述电源和所述第二电容C2为所述第一电容C1进行充电。
在本实施例中,BMS高侧MOS控制电路还包括第二单向二极管D2,第二单向二极管D2的正极分别与NMOS管的源极和第二电容C2的电极22电连接,负极与第一电容C1的电极12电连接,从而来自于NMOS管源极的电流和第二电容C2的电流只能经过第二单向二极管D2流向第一电容C1的电极12,在第二控制电路导通的情况下,为第一电容C1进行充电。需要说明的是,在NMOS管导通的情况下,电流只能从NMOS管的漏极流向源极,而NMOS管的漏极与电源电连接,因此在第二控制电路导通的情况下,电源可以通过NMOS管为第一电容C1进行充电。从而本实施例的BMS高侧MOS控制电路不仅可以通过第一电容C1与第二电容C2的配合使NMOS管持续保持在导通状态,又可以结合第一单向二极管D1和第二单向二极管D2的使用,不断地为第一电容C1和第二电容C2进行充电,延长第一电容C1和第二电容C2的工作时长,提升电路***的稳定性和可靠性。当然,也可以借助其他固定电源来为第一电容C1进行充电,对此本实施例不作限制。
可选地,BMS高侧MOS控制电路还包括上拉电阻R1;所述NMOS管的栅极通过所述上拉电阻R1分别与所述第一电容C1和所述第二电容C2电连接。
在本实施例中,BMS高侧MOS控制电路还包括上拉电阻R1,NMOS管的栅极通过该上拉电阻R1分别与第一电容C1和第二电容C2电连接,上拉电阻R1的存在可以使NMOS管的栅极稳定在高电平状态,尤其在第一电容C1和第二电容C2电量较低的情况下,可以避免NMOS管的栅极电平状态出现波动,使其稳定在高电平状态,使NMOS管保持在导通状态,从而提升电路***的稳定性。此外,在NMOS管的源极与地线之间可以连接一个下拉电阻R2,使NMOS管的源极稳定在低电平状态。
可选地,BMS高侧MOS控制电路还包括信号发生器;所述信号发生器分别与所述第一控制电路和所述第二控制电路电连接,所述信号发生器用于输出脉冲信号以使所述第一控制电路和所述第二控制电路导通或断开。
在本实施例中,BMS高侧MOS控制电路还包括信号发生器,信号发生器分别与第一控制电路和第二控制电路电连接,信号发生器能够输出脉冲信号,即PWM(Pulse WidthModulation,脉冲宽度调制)信号,通过脉冲信号控制第一控制电路和第二控制电路导通或断开。脉冲信号具有高电平和低电平两种信号状态,在具体的实施方式中,当脉冲信号为低电平状态时,第一控制电路导通,第二控制电路断开,当脉冲信号为高电平状态时,第一控制电路断开,第二控制电路导通。结合前述实施例,即在脉冲信号为低电平状态时,第一控制电路导通,第一电容C1为NMOS管的栅极输出高电平,使NMOS管处于导通状态,与此同时,第一电容C1为第二电容C2进行充电。在脉冲信号为高电平状态时,第二控制电路导通,第二电容C2为NMOS管的栅极输出高电平,使NMOS管处于导通状态,与此同时,电源和第二电容C2为第一电容C1进行充电。
可选地,所述第一控制电路包括第一控制开关Q1;所述第一控制开关Q1为P型三极管或P型MOS管;在所述脉冲信号为低电平的情况下,所述第一控制开关Q1导通。
在本实施例中,第一控制电路包括第一控制开关Q1,第一控制开关Q1包括控制端、输入端和输出端,控制端用于控制第一控制开关Q1的导通或断开,输入端为电流流入的端口,输出端为电流流出的端口。第一控制开关Q1为P型三极管或P型MOS管,第一控制开关Q1的控制端相当于P型三极管的基极或P型MOS管的栅极,第一控制开关Q1的输入端相当于P型三极管的发射极或P型MOS管的源极,第一控制开关Q1的输出端相当于P型三极管的集电极或P型MOS管的漏极。
在第一控制开关Q1为P型三极管的实施方式中,三极管的基极(图1中B所示)用于接收信号发生器输出的脉冲信号,三极管的发射极(图1中E所示)与电源电连接,三极管的集电极(图1中C所示)与第一电容C1电连接。P型三极管在基极电压小于发射极电压的情况下导通,因而当信号发生器输出的脉冲信号为低电平时,三极管导通,电流从发射极流向集电极,即电流从电源流向第一电容C1,第一电容C1上的电量逐渐增加,同时第一电容C1为第二电容C2进行充电。
在第一控制开关Q1为P型MOS管的实施方式中,P型MOS管的栅极用于接收信号发生器输出的脉冲信号,P型MOS管的源极与电源电连接,P型MOS管的漏极与第一电容C1电连接,当信号发生器输出的脉冲信号为低电平时,P型MOS管在栅极电压小于源极电压的情况下导通,因而当信号发生器输出的脉冲信号为低电平时,P型MOS管导通,电流从源极流向漏极,即电流从电源流向第一电容C1,第一电容C1上的电量逐渐增加,同时第一电容C1为第二电容C2进行充电。
可选地,BMS高侧MOS控制电路还包括第三单向二极管D3;所述第三单向二极管D3的正极与所述第一控制开关Q1的输出端电连接,负极与所述第一电容C1电连接。
在本实施例中,BMS高侧MOS控制电路还包括第三单向二极管D3,第三单向二极管D3的正极与第一控制开关Q1的输出端,即P型三极管的集电极或P型MOS管的漏极电连接,第三单向二极管D3的负极与第一电容C1的电极11电连接,从而在第一控制开关Q1导通的情况下,电流只能从电源侧流向第一电容C1侧,避免第一电容C1出现回流现象,提升电源为第一电容C1的充电效率。
可选地,所述第一控制电路还包括第三控制开关Q3第四控制开关Q4,所述第三控制开关Q3和所述第四控制开关Q4为N型三极管或N型MOS管;所述第三控制开关Q3的控制端与所述信号发生器电连接,所述第四控制开关Q4的控制端分别与所述第三控制开关Q3的输入端和所述电源电连接,所述第一控制开关Q1的控制端与所述第四控制开关Q4的输入端电连接。
在本实施例中,由于脉冲信号为高电平状态时,第一控制开关Q1的控制端电压与电源电压无法准确比较大小,导致第一控制开关Q1的导通或断开状态无法确定,因而在第一控制开关Q1的控制端与信号发生器之间增设第三控制开关Q3和第四控制开关Q4,第三控制开关Q3和第四控制开关Q4均为N型三极管或N型MOS管,以第三控制开关Q3和第四控制开关Q4均为N型三极管示例,第三控制开关Q3的基极与信号发生器电连接,集电极与第四控制开关Q4的基极电连接,发射极接地,第四控制开关Q4的基极除了与第三控制开关Q3的集电极电连接外,还与电源(如图1中3V3所示)电连接,第四控制开关Q4的集电极与第一控制开关Q1的基极电连接,第四控制开关Q4的发射极接地。在一种较优的实施方式中,在每个控制开关的基极与接地侧均可以连接一个下拉电阻,如图1中R3、R4、R5所示,在每个控制开关的基极与电源侧均可以连接一个上拉电阻,如图1中R6、R7、R8所示,从而在脉冲信号发生波动时,可以保证基极电平状态的稳定,避免控制开关发生误动作。
在信号发生器输出的脉冲信号为低电平时,第三控制开关Q3的基极电压小于发射极电压,处于断开状态,该情况下第四控制开关Q4在电源的作用下其基极电压大于发射极电压处于导通状态,第四控制开关Q4导通后将第一控制开关Q1的基极电平拉低,使第一控制开关Q1的基极电压小于发射极电压,由于第一控制开关Q1为P型三极管,因而处于导通状态。在信号发生器输出的脉冲信号为高电平时,第三控制开关Q3的基极电压大于发射极电压,处于导通状态,该情况下第三控制开关Q3将第四控制开关Q4的基极电平拉低,相当于使第四控制开关Q4的基极接地,使第四控制开关Q4的基极电压等于发射极电压,从而第四控制开关Q4断开。在第四控制开关Q4断开的情况下,第一控制开关Q1的基极悬空,连接于第四控制开关Q4的基极与发射极之间的电阻R8压降为零,从而第一控制开关Q1断开。
本实施例通过增设第三控制开关Q3和第四控制开关Q4可以保证脉冲信号为低电平状态时,第一控制开关Q1处于导通状态,脉冲信号为高电平状态时,第一控制开关Q1处于断开状态,从而提升电路***的稳定性及可靠性。
可选地,所述第二控制电路包括第二控制开关Q2;所述第二控制开关Q2为N型三极管或N型MOS管;在所述脉冲信号为高电平的情况下,所述第二控制开关Q2导通。
在本实施例中,第二控制电路包括第二控制开关Q2,第二控制开关Q2也包括控制端、输入端和输出端,控制端用于控制第二控制开关Q2的导通或断开,输入端为电流流入的端口,输出端为电流流出的端口。第二控制开关Q2为N型三极管或N型MOS管,第二控制开关Q2的控制端相当于N型三极管的基极或N型MOS管的栅极,第二控制开关Q2的输入端相当于N型三极管的集电极或N型MOS管的漏极,第二控制开关Q2的输出端相当于N型三极管的发射极或N型MOS管的源极。在一种较优的实施方式中,在第二控制开关Q2的控制端与接地侧可以连接一个下拉电阻,如图1中R9所示,在第二控制开关Q2的控制与电源侧可以连接一个上拉电阻,如图1中R10所示,从而在脉冲信号发生波动时,可以保证控制端电平状态的稳定,避免第二控制开关Q2发生误动作。
在第二控制开关Q2为N型三极管的实施方式中,三极管的基极与信号发生器电连接,三极管的发射极与地线电连接,三极管的集电极与第一电容C1电连接。N型三极管在基极电压大于发射极电压的情况下导通,因而当信号发生器输出的脉冲信号为高电平时,三极管导通,电流从集电极流向发射极,即电流从第一电容C1的电极11侧流向地线侧,第一电容C1的电极11侧电平被拉低,该情况下第二电容C2和电源同时为第一电容C1进行充电。
在第二控制开关Q2为N型MOS管的实施方式中,N型MOS管的栅极与信号发生器电连接,N型MOS管的源极与地线电连接,N型MOS管的漏极与第一电容C1电连接。N型三极管在栅极电压大于源极电压的情况下导通,因而当信号发生器输出的脉冲信号为高电平时,N型MOS管导通,电流从漏极流向源极,即电流从第一电容C1的电极11侧流向地线侧,第一电容C1的电极11侧电平被拉低,该情况下第二电容C2和电源同时为第一电容C1进行充电。
可选地,BMS高侧MOS控制电路还包括第四单向二极管D4;所述第四单向二极管D4的正极与所述第一电容C1电连接,负极与所述第二控制开关Q2的输入端电连接。
在本实施例中,BMS高侧MOS控制电路还包括第四单向二极管D4,第四单向二极管D4的正极与第一电容C1的电极11电连接,负极与第二控制开关Q2的输入端,即N型三极管的集电极或N型MOS管的漏极电连接,从而在第二控制开关Q2导通的情况下,电流只能从第一电容C1的电极11侧流向地线侧,避免第一电容C1出现回流现象,保证第二电容C2和电源能顺利为第一电容C1进行充电。
在一种包括上述实施例各特征的实施方式中,BMS高侧MOS控制电路包括电源、NMOS管、第一电容C1、第二电容C2、第一控制开关Q1、第二控制开关Q2、第三控制开关Q3、第四控制开关Q4、第一单向二极管D1、第二单向二极管D2、第三单向二极管D3、第四单向二极管D4、信号发生器等,以第一控制开关Q1为P型三极管,第二控制开关Q2、第三控制开关Q3和第四控制开关Q4为N型三极管为例,电路完整的走向为:
当信号发生器输出的脉冲信号为低电平状态时,第三控制开关Q3和第二控制开关Q2的基极均被拉低,发射极在下拉电阻R3和R9的作用下也被拉低,从而基极电压等于发射极电压,使得第三控制开关Q3和第二控制开关Q2为断开状态;此时电源通过上拉电阻R7将第四控制开关Q4的基极拉高,其发射极在接地,从而基极电压大于发射极电压,使得第四控制开关Q4为导通状态;第四控制开关Q4在导通状态下将第一控制开关Q1的基极拉低,使其基极电压小于发射极电压,从而第一控制开关Q1处于导通状态。在第一控制开关Q1处于导通状态的情况下,电源通过第一控制开关Q1、第三单向二极管D3为第一电容C1充电,第一电容C1为NMOS管的栅极输出高电平,使NMOS管导通。与此同时,第一电容C1还可以通过第一单向二极管D1为第二电容C2充电;
当信号发生器输出的脉冲信号为高电平状态时,第三控制开关Q3和第二控制开关Q2的基极均被拉高,发射极在下拉电阻R3和R9的作用下仍被拉低,从而基极电压大于发射极电压,使得第三控制开关Q3和第二控制开关Q2为导通状态;第三控制开关Q3在导通状态下将第四控制开关Q4的基极拉低,在下拉电阻R4的作用下基极电压等于发射极电压,从而第四控制开关Q4为断开状态;在第四控制开关Q4断开状态下,第一控制开关Q1的基极悬空,在电阻R8的作用下第一控制开关Q1的基极电压等于发射极电压,从而处于断开状态,进而电源与第一电容C1之间的供电电路断开;此时由于第二控制开关Q2导通,在第四单向二极管D4的作用下第一电容C1的左侧被拉低,该情况下第二电容C2为NMOS管的栅极输出高电平,使NMOS管导通。与此同时,第二电容C2经过第二单向二极管D2可以为第一电容C1进行充电,电源通过NMOS管的源极和第二单向二极管D2也可以为第一电容C1进行充电。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种BMS高侧MOS控制电路,其特征在于,包括电源、NMOS管、第一电容、第二电容、第一控制电路和第二控制电路;
所述NMOS管的栅极分别与所述第一电容和所述第二电容电连接,所述NMOS管的漏极与所述电源电连接;
所述第一控制电路和所述第二控制电路分别与所述第一电容电连接,在所述第一控制电路导通的情况下,所述第一电容为所述NMOS管的栅极输出高电平;在所述第二控制电路导通的情况下,所述第二电容为所述NMOS管的栅极输出高电平。
2.根据权利要求1所述的BMS高侧MOS控制电路,其特征在于,所述第一电容还与所述第二电容电连接,在所述第一控制电路导通的情况下,所述第一电容为所述第二电容进行充电。
3.根据权利要求2所述的BMS高侧MOS控制电路,其特征在于,还包括第一单向二极管;
所述第一单向二极管的正极与所述第一电容电连接,负极分别与所述NMOS管的栅极和所述第二电容电连接。
4.根据权利要求2所述的BMS高侧MOS控制电路,其特征在于,还包括第二单向二极管;
所述第二单向二极管的正极分别与所述NMOS管的源极和所述第二电容电连接,负极与所述第一电容电连接;
在所述第二控制电路导通的情况下,所述电源和所述第二电容为所述第一电容进行充电。
5.根据权利要求1所述的BMS高侧MOS控制电路,其特征在于,还包括上拉电阻;
所述NMOS管的栅极通过所述上拉电阻分别与所述第一电容和所述第二电容电连接。
6.根据权利要求1所述的BMS高侧MOS控制电路,其特征在于,还包括信号发生器;
所述信号发生器分别与所述第一控制电路和所述第二控制电路电连接,所述信号发生器用于输出脉冲信号以使所述第一控制电路和所述第二控制电路导通或断开。
7.根据权利要求6所述的BMS高侧MOS控制电路,其特征在于,所述第一控制电路包括第一控制开关,所述第一控制开关为P型三极管或P型MOS管;
在所述脉冲信号为低电平的情况下,所述第一控制开关导通。
8.根据权利要求7所述的BMS高侧MOS控制电路,其特征在于,还包括第三单向二极管;
所述第三单向二极管的正极与所述第一控制开关的输出端电连接,负极与所述第一电容电连接。
9.根据权利要求7所述的BMS高侧MOS控制电路,其特征在于,所述第一控制电路还包括第三控制开关和第四控制开关,所述第三控制开关和所述第四控制开关为N型三极管或N型MOS管;
所述第三控制开关的控制端与所述信号发生器电连接,所述第四控制开关的控制端分别与所述第三控制开关的输入端和所述电源电连接,所述第一控制开关的控制端与所述第四控制开关的输入端电连接。
10.根据权利要求6所述的BMS高侧MOS控制电路,其特征在于,所述第二控制电路包括第二控制开关,所述第二控制开关为N型三极管或N型MOS管;
在所述脉冲信号为高电平的情况下,所述第二控制开关导通。
11.根据权利要求10所述的BMS高侧MOS控制电路,其特征在于,还包括第四单向二极管;
所述第四单向二极管的正极与所述第一电容电连接,负极与所述第二控制开关的输入端电连接。
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