BMS系統是如何燒毀放電MOS的?
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BMS系统是如何烧毁放电MOS的?
MOS管燒毀,會想到耐流能力,或者並聯問題,但是儘管更換了更大的MOS管,還是會出現燒毀的情況。今天這期我們就來具體聊一下關於BMS中MOS管的過流損壞。
當 電流的輸出電流超過我們預設電流保護閾值,累計時間超過我們的過流保護閾值延時時間以後,AFE會主動產生信號,保護MOS管關閉,防止外部短路損壞負載,有效地防止過大電流損壞電池。
當進行過流保護時,MOS管沒有被燒毀,當電流值超過預設的電流保護閾值後,BMS還在正常倒計時,在延遲一刻MOS管冒煙了。
也就是說,它在MOS管關斷的時候燒起來了。
這就和MOS管關斷的四個階段就有關系了。
我們知道,MOS管關斷有四個階段。

t0 ~ t1 階段:Vgs 電壓下降,但還沒有到達 Vth,也就是 MOS 管的開啟電壓所以無法關閉,因此,這個階段的 Vds 接近於 0,雖然電流 Id 很大,功率幾乎為 0。
t1 ~ t2 階段:Vgs 已經讓 MOS 管工作在放大區了,有一點點的導通但是內阻非常大。此時,Vds 電壓開始上升,但是由於 MOS 的寄生電容 Cgd 的存在, Vds 將通過寄生電容 Cgd 給柵極 G 供電,因此這一階段會出現一個平衡,Vgs 保持一個穩態,這就是是彌勒平臺。
這個階段,Vds 在上升,MOS 管漏電流 Id 保持不變,功耗為 Vds * Id,隨著 Vds 的升高而逐漸增大。
t2 ~ t3 階段:Vds 已經上升到了 Vin 而趨於穩定,不再有大的 dv/dt,那麼 Vdrive 拉取的電流將由 MOS 的另一個寄生電容來提供,也就是圖中的 Cgs,此時 Vgs 開始逐漸下降,MOS 管的內阻開始逐漸變大,Id 電流也逐漸減小。直到 Vgs 降低於 Vth,MOS 管徹底關閉,Id 降低為 0。
這個階段中,Vds 保持不變,Id 逐漸減小,功耗為 Vds * Id,隨著 Id 的減小,熱功耗也逐漸減小為 0。
t3 ~ t4 階段:這一階段實際上是 MOS 關斷的收尾工作,也就是將 Cgs 中的電荷全部釋放,Vgs 隨之降低為 0。但此階段的 Vds 雖然很大,Id 卻已經被完全關斷為 0,因此也沒有熱功耗。

可以看出,關斷瞬間的 t2 時刻是最大的峰值功率,然而整個熱量積攢的時間段就是 t1 到 t3 時刻,當我們在選擇MOS管的時候,經常會忽略掉MOS管的峰值功率,這也就導致了在測試過流保護的時候,MOS管經常冒煙。
所以,當我們想要降低MOS管損壞的概率時,可以選擇電流裕量比較高的MOS管,或者加快MOS管的關斷速度。
不過,有時候以上的情況也會出現關斷燒毀的現象,有人知道為什麼嗎?歡迎大家評論區留言,我們下期繼續。



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