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  • 電池包電壓檢測(cè)電路圖介紹
    • 發(fā)布時(shí)間:2023-02-06 13:39:08
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    電池包電壓檢測(cè)電路圖介紹
    設(shè)計(jì)一個(gè)電池包電壓檢測(cè)電路,并不是直接電阻分壓后傳入單片機(jī)的 AD 檢測(cè)口就好了,還需要考慮一個(gè)問(wèn)題:檢測(cè)電路的電阻不能太小,否則如果該電路一直對(duì)接著電池包的輸出,會(huì)一直消耗著電池包的電量,如果長(zhǎng)期這樣耗著,甚至?xí)?dǎo)致電池包過(guò)放損壞。
    本文的電路就是為了應(yīng)對(duì)這個(gè)場(chǎng)景,常用在充電器、BMS 等檢測(cè)電池包的場(chǎng)合,當(dāng)然,如果類似場(chǎng)景也同樣適用。
    電池包電壓檢測(cè)電路分析
    其實(shí)就是使用了一個(gè) NMOS管串聯(lián)其中,利用NMOS管導(dǎo)通時(shí)非常小的阻抗和不導(dǎo)通時(shí)非常大的阻抗這個(gè)特性實(shí)現(xiàn)的。
    具體分析如下:
    當(dāng)我們不檢測(cè)電池包電壓時(shí),我們希望電池包的電消耗很慢。所以,我們讓對(duì)應(yīng)單片機(jī) IO 口輸出低電平時(shí),此時(shí)NMOS管不能導(dǎo)通,表現(xiàn)為一個(gè)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(cè)電路 NMOS管
    當(dāng)我們要檢測(cè)電池包電壓時(shí),我們讓對(duì)應(yīng)單片機(jī) IO 口輸出高電平時(shí),此時(shí) NMOS管導(dǎo)通,表現(xiàn)為一個(gè)很小的電阻,相當(dāng)于沒(méi)有,讓電阻分壓的比例符合設(shè)置的比例。
    如下圖:
    電池包 檢測(cè)電路 NMOS管
    注意事項(xiàng):
    雖然這個(gè)電路看起來(lái)很簡(jiǎn)單,但是有一個(gè)非常值得注意的地方,就是 NMOS 管的導(dǎo)通壓降。
    現(xiàn)在常用的單片機(jī)電壓是 3.3V 和 5V,這里為什么沒(méi)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(cè)電路 NMOS管
    由結(jié)果可知,得到的電壓值不對(duì),不符合電阻分析比例,說(shuō)明 NMOS管 M1 沒(méi)有完全導(dǎo)通。
    這是是什么原因呢? 查看規(guī)格書(shū),看到關(guān)鍵的導(dǎo)通參數(shù):
    電池包 檢測(cè)電路 NMOS管
    意思就是說(shuō):只有GS兩端電壓到達(dá)2V以上,才能保證 M1 管徹底導(dǎo)通。所以很明顯了,正常情況下此處的 AD 采樣點(diǎn)為1.9V,如果要 Vgsth 要大于2V,需要提供 3.9V 的電壓,而此時(shí)只有3.3V 顯然不夠。
    如何解決這個(gè)問(wèn)題呢?
    1、選擇IO有 5V 輸出的單片機(jī)(一般供電電壓為5V)。
    2、如果非要選擇3.3V的單片機(jī),可以選擇 gs 間導(dǎo)通壓降比較小的管子?;蛘?,增加一個(gè)三極管電路放大 3.3V 電壓。
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