設(shè)計(jì)一個(gè)電池包電壓檢測(cè)電路，并不是直接電阻分壓后傳入單片機(jī)的 AD 檢測(cè)口就好了，還需要考慮一個(gè)問(wèn)題：檢測(cè)電路的電阻不能太小，否則如果該電路一直對(duì)接著電池包的輸出，會(huì)一直消耗著電池包的電量，如果長(zhǎng)期這樣耗著，甚至?xí)?dǎo)致電池包過(guò)放損壞。
本文的電路就是為了應(yīng)對(duì)這個(gè)場(chǎng)景，常用在充電器、BMS 等檢測(cè)電池包的場(chǎng)合，當(dāng)然，如果類(lèi)似場(chǎng)景也同樣適用。
電池包電壓檢測(cè)電路分析
其實(shí)就是使用了一個(gè) NMOS管串聯(lián)其中，利用NMOS管導(dǎo)通時(shí)非常小的阻抗和不導(dǎo)通時(shí)非常大的阻抗這個(gè)特性實(shí)現(xiàn)的。
具體分析如下：
當(dāng)我們不檢測(cè)電池包電壓時(shí)，我們希望電池包的電消耗很慢。所以，我們讓對(duì)應(yīng)單片機(jī) IO 口輸出低電平時(shí)，此時(shí)NMOS管不能導(dǎo)通，表現(xiàn)為一個(gè)很大的電阻，最大程度減少電池包電量的損耗。
如下圖：
當(dāng)我們要檢測(cè)電池包電壓時(shí)，我們讓對(duì)應(yīng)單片機(jī) IO 口輸出高電平時(shí)，此時(shí) NMOS管導(dǎo)通，表現(xiàn)為一個(gè)很小的電阻，相當(dāng)于沒(méi)有，讓電阻分壓的比例符合設(shè)置的比例。
如下圖：
注意事項(xiàng):
雖然這個(gè)電路看起來(lái)很簡(jiǎn)單，但是有一個(gè)非常值得注意的地方，就是 NMOS 管的導(dǎo)通壓降。
現(xiàn)在常用的單片機(jī)電壓是 3.3V 和 5V，這里為什么沒(méi)有選用 3.3V 呢？ 那我們就用3.3V試一下，效果如下：
由結(jié)果可知，得到的電壓值不對(duì)，不符合電阻分析比例，說(shuō)明 NMOS管 M1 沒(méi)有完全導(dǎo)通。
這是是什么原因呢？ 查看規(guī)格書(shū)，看到關(guān)鍵的導(dǎo)通參數(shù)：
意思就是說(shuō)：只有GS兩端電壓到達(dá)2V以上，才能保證 M1 管徹底導(dǎo)通。所以很明顯了，正常情況下此處的 AD 采樣點(diǎn)為1.9V，如果要 Vgsth 要大于2V，需要提供 3.9V 的電壓，而此時(shí)只有3.3V 顯然不夠。
如何解決這個(gè)問(wèn)題呢？
1、選擇IO有 5V 輸出的單片機(jī)（一般供電電壓為5V）。
2、如果非要選擇3.3V的單片機(jī)，可以選擇 gs 間導(dǎo)通壓降比較小的管子。或者，增加一個(gè)三極管電路放大 3.3V 電壓。
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