请教各位坛友，有没有可靠实用的高端NMOS驱动电路或方案？

zqbing · 发表于 2019-8-12 18:20:20

如题，在14S锂电池电池系统上，想用高端NMOS做电子开关，尝试了几个方案都不成功，最主要的问题是NMOS开启的时间太慢了，当后端接大的容性负载时，在NMOS开启的瞬间，很大的冲击电流有一定概率损坏MOS；
就想了解一下，有没有坛友做过类似方案的，是否有开启速度快（几个us），并且可靠的驱动电路或者方案。或者有对应的产品也可以推荐参照一下；

wye11083 · 发表于 2019-8-12 18:48:48

加个mh级大电感（记得接续流二极管）试试。硬开关再快的mos也抗不住，高压脉冲容性负载和感性负载很难对付。

zqbing · 发表于 2019-8-13 08:57:47

wye11083 发表于 2019-8-12 18:48
加个mh级大电感（记得接续流二极管）试试。硬开关再快的mos也抗不住，高压脉冲容性负载和感性负载很难对付 ...

这样说，高端NMOS驱动基本上无解？

lswood · 发表于 2019-8-13 09:09:48

参考变频器的输入端，串功率电阻、电阻并联继电器。

zqbing · 发表于 2019-8-13 10:56:18

lswood 发表于 2019-8-13 09:09
参考变频器的输入端，串功率电阻、电阻并联继电器。

没了解过变频器哦，不太清楚里面的电路架构，能画一个示意图吗？非常感谢

wye11083 · 发表于 2019-8-13 13:14:36

zqbing 发表于 2019-8-13 08:57
这样说，高端NMOS驱动基本上无解？

你电压太高，瞬间负载等价于短路，没有mos能抗得住，igbt也不好说。

我试验过，用mos做高端过流保护，短路瞬间mos管就坏了。我用的是20A的管子。

zqbing · 发表于 2019-8-13 13:32:04

wye11083 发表于 2019-8-13 13:14
你电压太高，瞬间负载等价于短路，没有mos能抗得住，igbt也不好说。

我试验过，用mos做高端过流保护，短 ...

我可以增加一级预充电，但是预充电也只能缓解（上电峰值电流会减低到200-300A），我选的MOS内阻为1mR的，4个并联，理论上单颗300A冲击电流也不会损坏；因为上电瞬间冲击电流的时间很短（100-300us就结束了）；
主要是驱动电路要可靠，MOS开启时间要快（几个us）。如果MOS开启速度太慢，会经过MOS的线性区，造成MOS瞬间功耗剧增而损坏；

zqbing · 发表于 2019-8-13 13:32:52

wye11083 发表于 2019-8-13 13:14
你电压太高，瞬间负载等价于短路，没有mos能抗得住，igbt也不好说。

我试验过，用mos做高端过流保护，短 ...

暂时不考虑负载端短路的情况，如果负载短路，整个系统估计也没得救了；

yyzz20022001 · 发表于 2019-8-13 14:36:09

zqbing 发表于 2019-8-13 13:32
我可以增加一级预充电，但是预充电也只能缓解（上电峰值电流会减低到200-300A），我选的MOS内阻为1mR的， ...

预充电阻小一点啊，功率大一点，保护板都有预充电路的

hdxd · 发表于 2019-8-13 14:56:44

你这个跟高端NMOS没什么关系。你要解决的是连上电池瞬间，要有预充电路限制电流，待电容电压接近或等于电池电压后再与电池完全联通。

Earthman · 发表于 2019-8-13 15:11:59

用隔离的dc-dc模块做一个浮动的电源，在上面布置电路如何，可以加上预充电，也可以用MIC4420这种6A的驱动器做高速驱动。电压60v给大电容充电的话还是尽量做预充电用mos大概能行做恒流电路需要保证散热，要是真的短时间开启做到1uS也不是不可能但是大电流会产生很大的干扰

zqbing · 发表于 2019-8-13 16:16:24

hdxd 发表于 2019-8-13 14:56
你这个跟高端NMOS没什么关系。你要解决的是连上电池瞬间，要有预充电路限制电流，待电容电压接近或等于电池 ...

在上电完成预充电后，后端系统有几百毫安电流，会在预充电电阻上形成压降，这个时候开启MOS，实际上还是会有大电流，MOS开启时间还是很重要的；

zqbing · 发表于 2019-8-13 16:20:19

Earthman 发表于 2019-8-13 15:11
用隔离的dc-dc模块做一个浮动的电源，在上面布置电路如何，可以加上预充电，也可以用MIC4420这种6A的驱动器 ...

有预充电电阻，隔离电源会不会体积很大？这个方案也许可以试下；

scsdwxj2005_5 · 发表于 2019-8-13 16:33:12

汽车上用的智能高边开关耐操。

zqbing · 发表于 2019-8-13 16:49:46

scsdwxj2005_5 发表于 2019-8-13 16:33
汽车上用的智能高边开关耐操。

有具体产品或者图片吗，我搜关键字没看到？
是固态继电器这种？

yzhu · 发表于 2019-8-13 16:52:22

zqbing 发表于 2019-8-13 16:49
有具体产品或者图片吗，我搜关键字没看到？
是固态继电器这种？

参数、指标？

zqbing · 发表于 2019-8-13 16:55:42

yzhu 发表于 2019-8-13 16:52
参数、指标？

60V，持续200A，峰值600A（毫秒到秒级别），有风冷5m/s。

scsdwxj2005_5 · 发表于 2019-8-13 17:48:15

zqbing 发表于 2019-8-13 16:49
有具体产品或者图片吗，我搜关键字没看到？
是固态继电器这种？

英飞凌的网站上去找。

huangqi412 · 发表于 2019-8-13 20:04:11

加电感吧

zqbing · 发表于 2019-8-13 20:32:33

huangqi412 发表于 2019-8-13 20:04
加电感吧

是这样加电感吗？
可是这样的话电感，需要过200A的持续电流，有这么大电感？

chensi007 · 发表于 2019-8-13 22:22:13

为什么不在低端用N-CH MOSFET来驱动? 我们作的BMS都是在低端控制的.好弄的狠.

zqbing · 发表于 2019-8-13 23:38:39

chensi007 发表于 2019-8-13 22:22
为什么不在低端用N-CH MOSFET来驱动? 我们作的BMS都是在低端控制的.好弄的狠.

低端控制简单啊，但是现在电池都开始带通讯的，通讯有信号地从外部连接，这样断不开地，会烧别的设备；
根据应用需要，只能做高端开关；

TINXPST · 发表于 2019-8-15 13:26:40

zqbing 发表于 2019-8-13 20:32
是这样加电感吗？
可是这样的话电感，需要过200A的持续电流，有这么大电感？ ...

200A持续电流这个量级，就不适合采用MOS方案。电动汽车基本就是这个量级了，都是用的继电器。

rifjft · 发表于 2019-8-15 14:24:42

200A

这种应该考虑MOS模块吧，像拳头大小的单管模块，同样参数的肯定要比220封装、247封装的皮实、耐操。就是贵……

zqbing · 发表于 2019-8-15 17:20:33

TINXPST 发表于 2019-8-15 13:26
200A持续电流这个量级，就不适合采用MOS方案。电动汽车基本就是这个量级了，都是用的继电器。 ...

实际样品测试过，4个1mR，10*10贴片MOS并联，有风冷的情况下还OK；因为不做高频开关，没有开关损耗，只是导通损耗，选内阻低，有散热，应该OK；
最主要问题还是上电瞬间，开启速度慢与冲击电流的问题；

zqbing · 发表于 2019-8-15 17:21:00

rifjft 发表于 2019-8-15 14:24
200A 这种应该考虑MOS模块吧，像拳头大小的单管模块，同样参数的肯定要比220封装、247封装的皮 ...

用了4个10*10,1mR，MOS并联的；

zqbing · 发表于 2019-8-15 17:21:21

buck 发表于 2019-8-15 15:57
用过瑞萨10S、30A的BMS方案，高边NMOS，单芯片方案

有具体芯片型号吗？

skyseeingliqy · 发表于 2019-8-15 17:37:00

你这个可以搜索下 Hi Side Driver 。找专业的芯片吧

TINXPST · 发表于 2019-8-15 19:56:11

zqbing 发表于 2019-8-15 17:20
实际样品测试过，4个1mR，10*10贴片MOS并联，有风冷的情况下还OK；因为不做高频开关，没有开关损耗，只是 ...

你说的这些问题，用继电器都可以解决了。电动汽车启动后，继电器也就吸合一次，余下的时间也都是是静态导通，但为什么不敢用MOS？也是考虑的冲击及应急动作等情形，这些继电器都能扛过去但MOS就不一定了。

请教各位坛友，有没有可靠实用的高端NMOS驱动电路或方案？

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