基于正反向通态功能开关的功率分配切换装置的制作方法

本发明涉及一种功率分配切换单元，尤其涉及一种基于正反向通态功能开关的功率分配切换装置。

背景技术：

现有蓄电池组是由多节正负首尾依次相连的蓄电池构成，在实际应用时无法实现需要将某节电池(先充满或性能异常)脱离掉，在充电时先充满的电池会过充，放电时性能异常的会影响整个组串的放电性能。

技术实现要素：

本发明的目的是解决现有技术存在的上述问题，提供一种基于正反向通态功能开关的功率分配切换装置。

本发明的技术解决方案是：基于正反向通态功能开关的功率分配切换装置，其特殊之处是：包括二个以上结构相同且依次相连的切换单元，所述切换单元包括二个功率mosm1和功率mosm2，所述功率mosm1和功率mosm2漏极和源极之间分别带寄生二极管d1和d2，寄生二极管d1的正极连接寄生二极管d2的负极，寄生二极管d1的负极和寄生二极管d1的正极之间连接电源b1，所述功率mosm1和功率mosm2的栅极为用于控制对应mos通断的信号端s1、s2，寄生二极管d1的正极为该切换单元的输入输出负端b-，寄生二极管d1和d2的结点为该切换单元的输入输出正端p+；其中位于中间的切换单元的输入输出正端连接后一个切换单元的输入输出负端、位于中间的切换单元的输入输出负端连接前一个切换单元的输入输出正端；位于前端的切换单元的输入输出负端和位于后端的切换单元的输入输出正端为该功率分配切换装置的输入输出负端和输入输出正端。

进一步地，所述功率mosm1或m2采用双mos管。

本发明的有益效果是：mos功率场效应管，在g极施压后，不仅仅可以以d-s正向导通，如果偏置反向s-d电流方向也可以导通，这取决于mos工艺是sd对称的，只不过因为工艺使然寄生一个二极管。致使反向应用不能用于高压通断控制，而利用其导通压降仅仅是近乎0欧姆的阻态，目前被广泛用于同步整流电路作为极低导通压降的可控二极管使用。

附图说明

图1是本发明的电路原理图；

图2是本发明的切换单元的电路原理图。

图3是本发明(功率mosm1采用双mos管)的电路原理图；

具体实施方式

如图1、图2所示，该基于正反向通态功能开关的功率分配切换装置，包括多个结构相同且依次相连的切换单元，所述切换单元包括二个功率mosm1和功率mosm2，所述功率mosm1和功率mosm2漏极和源极之间分别带寄生二极管d1和d2，寄生二极管d1的正极连接寄生二极管d2的负极，寄生二极管d1的负极和寄生二极管d1的正极之间连接电源b1，所述功率mosm1和功率mosm2的栅极为用于控制对应mos通断的信号端s1、s2，寄生二极管d1的正极为该切换单元的输入输出负端b-，寄生二极管d1和d2的结点为该切换单元的输入输出正端p+；本实施例中切换单元及电源为n个，n是表示3以外的最后一个单元。其中位于中间的切换单元的输入输出正端连接后一个切换单元的输入输出负端、位于中间的切换单元的输入输出负端连接前一个切换单元的输入输出正端；位于前端的切换单元的输入输出负端和位于后端的切换单元的输入输出正端为该功率分配切换装置的输入输出负端和输入输出正端。

如图3所示，所述功率mosm1采用双mos管m1-1和m1-2，相应寄生二极管d1为寄生二极管d1-1和d1-2。

当信号端s1或s2施加正电压时，功率mosm1或功率mosm2就会双向导通，0电压或者逆向施压mos关断。

一个切换单元的工作过程：

1、功率mosm1、m2都断开时，输出负端b1因为功率mosm1关断，输出正端p+无输出通路，寄生二极管d1、d2可以按照常规二极管特性(约1v压降)反向导通，这个状态仅适合的通过寄生二极管d1给电源b1(有电压损失)充电；寄生二极管d2也只适合有电压损失的通路跨过电源b1提供反向通路，当然寄生二极管d1或寄生二极管d2也可以串联反向作为通路。

2、功率mosm1导通、功率mosm2关断时，电源b1正端相当于近乎0欧姆接到输出正端p+，输出正端p+与输出负端b-之间得电，实现该组电源输出接入级联供电，功率mosm2此时不起作用。

3、功率mosm1关断、功率mosm2导通时，由于功率mosm1阻挡，电源b1正端没有通路，电源b1停止输出等效从输出正端p+到输出负端b-之间断开，无功率输出；功率mosm2的导通，不仅仅可以按照输出正端p+到输出负端b-方向大电流充电或者其他供给，也可以按照输出负端b-到输出正端p+方向反向作为大电流通路，这就实现脱开该组电源又可以双向0欧姆连接到前后切换单元。

该应用可以实现任意几个单元或者全部单元接入，以此作为按需供电使用，既可以随意分档增减电源总输出电压，也可以作为冗余切换使用，当然也可以把损坏的电源或者电池电压剥离出局，实现维护替换前的健康工作而不会因为某个电源电池失效导致无法继续工作；如果b1到bn是电池，这样的串联结构既可以便于小电流串联充电，又可以轻松实现各组单元不同电压等级的充电，即便是各组单元电压相同，用低压大电流并联充电终归没有高压小电流串联充电安全高效。

以上仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
一种基于正反向通态功能开关的功率分配切换装置，包括包括二个带寄生二极管D1和D2的功率MOS M1和M2构成的切换单元，所述切换单元所述功率MOS M1和M2的栅极为用于控制对应MOS通断的信号端S1、S2，寄生二极管D1的正极为该切换单元的输入输出负端B‑，寄生二极管D1和D2的结点为该切换单元的输入输出正端P+；位于中间的切换单元的输入输出正端连接后一个切换单元的输入输出负端、位于中间的切换单元的输入输出负端连接前一个切换单元的输入输出正端；位于前端的切换单元的输入输出负端和位于后端的切换单元的输入输出正端为该功率分配切换装置的输入输出负端和输入输出正端。如果偏置反向S‑D电流方向也可以导通，可广泛用于同步整流电路作为极低导通压降的可控二极管使用。

技术研发人员：葛文博
受保护的技术使用者：葛文博
技术研发日：2019.01.29
技术公布日：2019.04.02