【導(dǎo)讀】鋰離子電池保護(hù)電路中常用的MOSFET有很多，很多都還被常用到。但是在不同的鋰離子電池保護(hù)電路中不同的MOSFET會(huì)發(fā)揮不同的作用，而選對(duì)正確的MOSFET可以讓保護(hù)電路設(shè)計(jì)達(dá)到事半功倍的效果。這里就分享下幾種常見(jiàn)的鋰離子電池保護(hù)電路的MOSFET選取。
PMOS和NMOS在鋰離子電池保護(hù)電路中都有著廣泛的應(yīng)用。通常PMOS 放到正端，NMOS放到負(fù)端。在正端，PMOS正常時(shí)候，G極低電平，保護(hù)時(shí)候高電平；而在負(fù)端，NMOS正常時(shí)候G極高電平，保護(hù)時(shí)候低電平。而最近新出1芯片，將NMOS放到了正端，通常NMOS會(huì)比PMOS成本低，導(dǎo)通阻值會(huì)偏小（NMOS導(dǎo)電溝道依靠電子），當(dāng)然目前也有一些PMOS的導(dǎo)通阻值做到很小，比如TPC8107，做到了5.5個(gè)mohm左右。采用什么樣的MOS，就需要有什么樣的芯片來(lái)驅(qū)動(dòng)。
在1-2串的鋰離子電池保護(hù)電路中幾乎都用到了NMOS，單cell的比如手機(jī)電池內(nèi)用一個(gè)復(fù)合NMOS，而常用的保護(hù)芯片有S8241,S8261,R5426，MM3077等。2串鋰離子電池的比如一些DV電池同樣用到了NMOS，而2串鋰離子電池常用保護(hù)芯片用S8232，MM1412等。
3-4串主要用筆記本電池，此前所見(jiàn)到的都是在正端用PMOS，那為什么NMOS相對(duì)廉價(jià)卻不采用呢？通常NMOS一般放到負(fù)端，這樣便于芯片驅(qū)動(dòng)，但是因?yàn)楣P記本電池需要通訊，包括SMBUS和HDQ都需要用到地線，因此，當(dāng)電池保護(hù)的時(shí)候，負(fù)端中斷，通訊無(wú)法進(jìn)行。當(dāng)然，我們可以為了保證通訊而將通訊所用到的地線獨(dú)立出來(lái)，直接可以連接到B-，而主機(jī)端通訊的結(jié)構(gòu)為開(kāi)漏極，這樣在充電的時(shí)候，當(dāng)MOSFET 關(guān)閉的時(shí)候，會(huì)有漏電流從下圖的D1 D2流過(guò)。
當(dāng)然也有解決此問(wèn)題的方法，但是會(huì)帶來(lái)不穩(wěn)定，具體方法，請(qǐng)參看下圖。
因此在3-4串的筆記本電池中，通常是用到PMOS，當(dāng)保護(hù)的時(shí)候，驅(qū)動(dòng)會(huì)在B+ 和P+處拉電。但是最近新出的一個(gè)筆記本電池解決方案中，在正端是采用NMOS。我們知道NMOS，高電平導(dǎo)通，因此驅(qū)動(dòng)就需要做到比B+ 和P+ 還要高，芯片內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)必須用到charge pumps。
下面羅列一些常用到的3-4串的筆記本電池管理/保護(hù)芯片。
MM1414，S8254，bq2040,2060,208x家族,20zx0家族。Maxim 有1780 1781 據(jù)說(shuō)最近推出了1785，Atmel 也出1款A(yù)Tmega406，Microchip PS401 PS501，瑞薩M37517家族，微電通道 GC1318+x3100,還有IC新銳凹凸的oz930等等。
在5串以上的多串鋰離子電池保護(hù)電路方面，因?yàn)槟壳暗膽?yīng)用中只是輸出1正1負(fù)，還很少見(jiàn)到有通訊電路的，所以相對(duì)來(lái)講，大部分都采用了NMOS。而且鑒于動(dòng)力鋰離子電池在應(yīng)用中電流較大，一般都采用了充放電路相對(duì)分開(kāi)，盡量減少在放電過(guò)程中回路阻抗。當(dāng)然，在一些高端的應(yīng)用中，采用了通訊的功能，在解決共地的問(wèn)題上，采用了光偶隔離的方法，將發(fā)出指令與接受指令分開(kāi)，采用4線結(jié)構(gòu)。
