电池采样电路异常原因分析和解决方案

描述

以下文章来源于24c01硬件电子,作者24c01

俗话说的好“电路和我有一个能跑就行,电路不跑我就跑”。今天这期带来的是群友的一个硬件bug。不过多阐述,一起看看:

问题描述:

产品电池采样电路样机概率有40uA额外的漏电流,五台样机有一台出现这种异常现象。问题定位到PMOS上,更换PMOS有用。电路原理图如下:

PMOS

原理图分析:

当ADC_EN为高电平时,NMOS管Q20导通,PMOS管Q19导通,ADC1采集得到VIN的电压(ADC1≈VCC*4.7K/104.7K)。当ADC_EN为低电平时,NMOS和PMOS均为关断状态,此时在R66和R67上不会有漏电流(低功耗必备电路)。

PMOS

从原理图分析是没什么问题,但是实际异常就是在Q19截止的时候,仍然会有40uA的漏电流。

原因分析:

后经过仔细与群友核对VIN电压后,发现VIN对应的电池电压,电池是12V的电池,即电池充满电后的电压会更高(大于12V)。

而这个原理图是从4.2V的锂电池采集电路里拷贝过来的。

当NMOS导通后,PMOS两端的VGS电压几乎等同为VIN(大于12V),而采用的PMOS为AO3401,其VGS耐压绝对最大值也就是±12V。加上之前描述更换PMOS后问题会得到解决,所以怀疑是PMOS的VGS过压导致PMOS内伤,可能就产生了额外的漏电流。

PMOS

解决方案:

电阻分压后控制PMOS,更改后电路图大致如下:

PMOS

更换VGS耐压更高的PMOS,例如AO3407。

PMOS

总结:

要额外注意MOS管的VGS耐压和VDS耐压,不要随心所欲。

本文转载自24c01硬件电子公众号

 

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