Automobilio akumuliatoriaus priekinės apsaugos principai

—— Atvirkštinės poliarumo apsaugos technologija paaiškinta

1. Ką vadiname atvirkštinės poliarumo apsauga?

Atvirkštinės poliarumo apsauga (APA) naudojama siekiant išvengti sistemos pavojų, kai baterija yra prisijungta atvirkščiai. Ji dažnai randama automobilių jėgų sistemose, Baterijų Valdymo Sistemose (BMS) ir įvairiuose žemosios įtampos DC įvesties moduliuose.
Yra trys pagrindiniai atvirkštinės poliarumo apsaugos grandinės tipai:
- Serijos standartus/Schottky diodas
- Aukštesniojo krašto P-kanalų MOSFET
- Aukštesniojo krašto N-kanalų MOSFET

2. Pagrindinės atvirkštinės poliarumo apsaugos sprendimai

2.1 Diodo serijinis metodas

Pagrindinis principas: standartinis ar Schottky diodas yra sujungtas serija su teigiama energijos linija ir praleidžia tik tada, kai polaritetas yra teisingas.

Techninė palyginimas:

Pristatymas: Aplikacijos su mažu energijos suvartojimu arba kainos jautrumu.

2.2 P-kanalų MOSFET sprendimas (rekomenduojamas)

Elektroninio grandinės schemos struktūra: P-kanalų stiprinamasis MOSFET yra įstatytas sekuoje su teigiama galvaniniu laidu, dažnai kartu su Zenero diodo, skirtumo apsaugoti variklį.
Veikimo principas:
- Jei prisijungta teisingai, MOSFETO kūno dioda tekėjimas prasideda, o Šaltinis gaus baterijos įtampą.
- Vartai yra 0V, dėl ko Vgs tampa neigiamu, įjungiantis MOSFET.
- Zenero diodas riboja Vgs į jo nominalųjį įtampą.

Kai paverčiama: Korpuso diodas yra atvirkštinai polarizuotas, MOSFET išjungtas, grandinė sutrumpinta, o sistema apsaugota.

Pripažinimai: Labai mažas įjungimo varžymas, daug žemesnis galios nuostolis nei diodams. Nereikia išorinio vedlio.

Pritaikymas: Populiariai naudojama automobilių elektronikoje, ECU ir BMS priekiniuose elementuose.

2.3 N-kanalio MOSFET sprendimas (Aukšta našumas)

Ypatybės:
- Mažesnis Rds(on) nei P-kanalio, tinkamas aukštoms srovėms sistemoms.
- Variklio prievardis reikalauja krūvimo pompos arba boost variklio, kad būtų pakeliami Vgs virš Šaltinio.
Atvirkštinėje jungtyje: Korpuso diodas yra atvirčiui sujungtas, variklio valdymas išjungtas, ir MOSFET lieka išjungtas.
Pritaikymas: Puikiai tinka aukštos našumo sistemoms, tokiam kaip modernūs EV valdikliai.

2.4 Valdymo sprendimai naudojant valdytuvus: RPP palyginti su idealiais diodo valdytais

3. Dinaminis kontra statinio atvirkštinio poliarumo palyginimas

Statinis atvirkštinis poliarumas: Ilgalaikis atvirkštinis junginys, reikalauja stabilios apsaugos.
Dinaminis atvirkštinis poliarumas: Laikinas atvirkštinis junginys, pavyzdžiui, trumpalai neteisingai prijungta, reikalauja greito atsakymo.

4. Mechaninio relė apsaugos (papildoma)

Privalumai:
- Galima išlaikyti aukštą virpavimo srovę su minimaliu arba be stebuklių sprendžiant problemoms susijusias su įtampa.
- Teikia pilną grandinės nutildymą atvirojo režimo metu.
Neigiamumas:
- Didelis dydis, ribotas gyvenimo laikas.
- Lėtas atsakymas, netinkamas dažniam perjungimui.

5. Santrauka ir pasirinkimo gidas