Protección contra polaridad inversa y corriente inversa para cargador de batería

Estoy usando un convertidor reductor con salida comandada por un controlador micontron para cargar una batería de iones de litio de una a tres celdas (3,0 a 4,2 V, 6,0 a 8,4 V o 9,0 a 12,6 V) Me gustaría proteger la salida de la conexión de polaridad inversa de batería y corriente inversa.

Podría usar un diodo simple pero quiero evitar la caída de voltaje y la pérdida de energía, así que estoy probando una solución con MOSFET.

Esquemático

Creo que este MOSFET funciona como protección cuando la batería está mal conectada con polaridad inversa. Pero, ¿qué sucede cuando la polaridad es correcta, pero el voltaje de la batería es superior al voltaje generado por el convertidor reductor?

Por ejemplo, justo al principio, cuando la batería está enchufada, el convertidor reductor está a cero voltios hasta que la batería se identifique correctamente.

¿Este P-MOSFET protegería contra la corriente inversa?

Graciasingrese la descripción de la imagen aquí

Tengo una última consulta sobre la protección del convertidor reductor con PFET. Por ejemplo, si el convertidor está cargando una batería a 4,2 V, pero de repente el convertidor cae a 4,0 V o menos y la batería aún permanece en 4,2 V. ¿El PMOS protege contra una corriente inversa de drenaje a fuente?

Respuestas (2)

Para la protección del voltímetro, utilice una resistencia en serie para limitar la corriente y un diodo de cortocircuito para evitar la tensión inversa. Dejará pasar un voltaje inverso igual a la caída de voltaje directo del diodo. Suponiendo que la resistencia en serie del voltímetro es muy alta, la resistencia en serie no requerirá ninguna corrección en la medición del voltaje.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Cuando el diodo tiene polarización inversa (hasta el voltaje de ruptura), está efectivamente abierto.

Esta protección funcionaría bien, pero el rango máximo absoluto del voltímetro es de -0,3 a 40 V. Con 1N4148 cuando la batería está en polaridad inversa, el voltímetro podría alcanzar hasta -0,6 V. Tal vez usar un diodo de caída baja como un Schottky esté bien.

Este circuito funcionará, pero debe tener cuidado al seleccionar el PFET para asegurarse de elegir uno con un voltaje de umbral de puerta muy bajo para asegurarse de que esté completamente encendido con el voltaje de funcionamiento más bajo. Recuerde que con una batería de una celda, Vin puede ser mucho menor que 3V para una batería muy descargada.

http://www.ti.com/lit/an/slva139/slva139.pdf

Para responder a su otra pregunta, cuando la batería se conecta por primera vez y el convertidor reductor Vout es 0V, el PFET estará apagado y el cargador no podrá detectar la batería.

Gracias, me gustaría usar el P-MOSFET Si2323DS, que puede conducir con Vgs = -1.8V. Tiene razón cuando la salida es 0V, el cargador no podrá detectar la batería, el problema es que el IC que estoy usando como voltímetro también debe estar protegido contra la polaridad inversa. Tal vez podría conectar el voltímetro directamente a la batería con un diodo y agregar una caída de voltaje a la medición.
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