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  • 電池包電壓檢測電路圖介紹
    • 發布時間:2023-02-06 13:39:08
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    電池包電壓檢測電路圖介紹
    設計一個電池包電壓檢測電路,并不是直接電阻分壓后傳入單片機的 AD 檢測口就好了,還需要考慮一個問題:檢測電路的電阻不能太小,否則如果該電路一直對接著電池包的輸出,會一直消耗著電池包的電量,如果長期這樣耗著,甚至會導致電池包過放損壞。
    本文的電路就是為了應對這個場景,常用在充電器、BMS 等檢測電池包的場合,當然,如果類似場景也同樣適用。
    電池包電壓檢測電路分析
    其實就是使用了一個 NMOS管串聯其中,利用NMOS管導通時非常小的阻抗和不導通時非常大的阻抗這個特性實現的。
    具體分析如下:
    當我們不檢測電池包電壓時,我們希望電池包的電消耗很慢。所以,我們讓對應單片機 IO 口輸出低電平時,此時NMOS管不能導通,表現為一個很大的電阻,最大程度減少電池包電量的損耗。
    如下圖:
    電池包 檢測電路 NMOS管
    當我們要檢測電池包電壓時,我們讓對應單片機 IO 口輸出高電平時,此時 NMOS管導通,表現為一個很小的電阻,相當于沒有,讓電阻分壓的比例符合設置的比例。
    如下圖:
    電池包 檢測電路 NMOS管
    注意事項:
    雖然這個電路看起來很簡單,但是有一個非常值得注意的地方,就是 NMOS 管的導通壓降。
    現在常用的單片機電壓是 3.3V 和 5V,這里為什么沒有選用 3.3V 呢? 那我們就用3.3V試一下,效果如下:
    電池包 檢測電路 NMOS管
    由結果可知,得到的電壓值不對,不符合電阻分析比例,說明 NMOS管 M1 沒有完全導通。
    這是是什么原因呢? 查看規格書,看到關鍵的導通參數:
    電池包 檢測電路 NMOS管
    意思就是說:只有GS兩端電壓到達2V以上,才能保證 M1 管徹底導通。所以很明顯了,正常情況下此處的 AD 采樣點為1.9V,如果要 Vgsth 要大于2V,需要提供 3.9V 的電壓,而此時只有3.3V 顯然不夠。
    如何解決這個問題呢?
    1、選擇IO有 5V 輸出的單片機(一般供電電壓為5V)。
    2、如果非要選擇3.3V的單片機,可以選擇 gs 間導通壓降比較小的管子。或者,增加一個三極管電路放大 3.3V 電壓。
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