[发明专利]一种电池组输出控制电路及其工作方法

说明书

本发明公开了一种电池组输出控制电路及其工作方法。所述输出控制电路包括多个低阻抗场效应管的驱动电路和导通阻抗大的场效应管驱动电路，所述多个低阻抗场效应管的驱动电路之间依次连接，所述多个低阻抗场效应管的驱动电路连接电池组、降压电源电路和导通阻抗大的场效应管驱动电路。本发明具有低的驱动电流、高的驱动速度、更低的成本、更长的寿命、更小特积的特点。

技术领域

本发明涉及电源应用领域，具体是一种电池组输出控制电路及其工作方法。

背景技术

现有市场上低耐压场效应管的导通阻抗可以达到非常低，甚至可以小到1mΩ，在大电流情况下发热量非常小，但导通阻抗低的场效应管的耐压值较低，在应用于电池组进行输出通断控制时，一般只能适用于60V以下的低电压应用场合，当电压达到300V以上，电流超过50A时，市场上现有的低耐压低导通阻抗的场效应管由于耐压不够而无法使用，需要选用IGBT或三极管或继电器进行控制，而IGBT和三极管由于导通状态下的电压降高，产生的温升很高，比如50A电流情况下就要产生150W的高热量，而继电器的成本很高，继电器动作速度慢，又是机械触点，会有高压拉弧磨损，使用寿命短，驱动电流又需要很大，静态功耗也很大，体积也大，导致在实际应用中有一定的局限性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池组输出控制电路及其工作方法，以解决现有技术中的问题，使控制电路既可以在关断状态下承受高电压，又可以在导通状态时具有小于10毫欧的阻抗，具有微秒级快速的开启和关断速度，并在导通时的损耗和温升都只有几W至几十W的功率损耗，而且又具有低的驱动电流、高的驱动速度、低的成本、长的寿命、小体积的特点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种电池组输出控制电路，所述输出控制电路包括多个低阻抗场效应管的驱动电路和导通阻抗大的场效应管驱动电路，所述多个低阻抗场效应管的驱动电路之间依次连接，所述多个低阻抗场效应管的驱动电路连接电池组、降压电源电路和导通阻抗大的场效应管驱动电路；

低阻抗场效应管的驱动电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1、二极管D1、二极管D2、二极管D3、三极管V1和场效应管V2，所述电阻R1为驱动用限流电阻；二极管D1为防止电流倒灌的二极管；二极管D3使驱动场效应管V2导通时场效应管V1处于截止关断状态；电阻R3在输入驱动电路为低电平时能泄放场效应管V2的G极电荷并使场效应管V1基极产生电流；场效应管V1在输入驱动电路为低电平时能使场效应管V2的G极电荷快速泄放而关断场效应管V2；场效应管V2为低导通阻抗的场效应管，在导通时承受大电流；电阻R2为场效应管V2的G极限流电阻；电容C1起缓冲电压场效应管V2的DS极电压突变的作用；稳压二极管D2用于保证场效应管V2的驱动电压小于20V以防止场效应管V2的GS极击穿。

进一步的，低阻抗场效应管的驱动电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1、二极管D1、二极管D2、二极管D3、三极管V1和场效应管V2，所述电阻R1的一端与输入的驱动电压相连接，所述R1的另一端与二极管D1的正极相连接，所述二极管D1的负极分别与二极管D3的正极、R3电阻的一端和三极管V1的基极相连接，所述二极管D3的负极分别与三极管V1的射极、二极管D2的负极和电阻R2的一端相连接，所述电阻R2的另一端与场效应管V2的G极相连接；所述场效应管V2的D极分别与电容C1的一端和该驱动电路所对应的输出负极相连接；所述场效应管V2的S极分别与二极管D2的正极、三极管V1的集电极、R3电阻的一端和该驱动电路所对应的电源负极相连接。

进一步的，所述多个低阻抗场效应管的驱动电路的输入驱动均连接在一起，所述多个低阻抗场效应管的驱动电路电源负极与输出负极串联在一起；

第1个低阻抗场效应管的驱动电路的电源负极与电池负极相连接，最后1个低阻抗场效应管的驱动电路的输出负极与总的输出负极相连接。