一种具有延时关断MOS控制功能的硬件电路的制作方法

本技术涉及锂离子动力电池管理系统的硬件开关控制电路，尤其是一种具有延时关断mos控制功能的硬件电路。

背景技术：

1、目前，锂离子电池组的应用规模越来越大，使用锂离子电池组的家用产品、工业产品、特种电源也越来越多，例如移动电源、扫地机器人、激光瞄准镜电池组、锂电池电动工具等等。同时，由于锂离子电池存在一定的不安全性，因此需要有专业化的电池管理系统(bms)及专业化的控制管理系统来对锂电池进行集成管理和开关控制，确保最大限度地发挥锂离子电池组最佳性能以及防止电池组无限制的使用。

2、市面上的锂离子电池组控制开关种类繁多，有自复位式、自锁式简单型控制开关，也有单片机mcu控制引脚延时控制mos开关。但是都存在一些不足，简单型自锁/自复位式开关控制电路，设计简单但不能承受大电流，并且无法满足延时要求，例如防止误触碰电路设计，一旦触碰时电池控制回路即立即断开回路，影响电池组给负载供电；单片机mcu延时控制回路电路设计复杂，需要编写程序达到延时下电目的，增加了电路问题风险性，且特定场合下尺寸太小无法满足电子电路设计要求。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种具有延时关断mos控制功能的硬件电路。

2、为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

3、一种具有延时关断mos控制功能的硬件电路，包括第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第一开关三极管q2、第二开关三极管q3、主回路p-mos管q1、稳压二极管dz1和电解电容c1，其中，

4、电解电容c1的正极和第三电阻r3的一端交汇于端点discharge；

5、所述端点discharge，作为直流稳压电源输入点与外部供电电源相连，用作控制开关功能使用，输入电压范围为3-10v；

6、电解电容c1的负极，分别与第二开关三极管q3的基极和第五电阻r5的一端相接；

7、第三电阻r3的另一端，分别与第二开关三极管q3的集电极、第四电阻r4的一端、第一开关三极管q2的基极相接；

8、第二开关三极管q3的发射极，分别与第五电阻r5的另一端、第四电阻r4的另一端、第一开关三极管q2的发射极相接，并同时保持接地状态；

9、第一开关三极管q2的集电极，作为mos开关输出的控制使能回路，与第二电阻r2的一端相接；

10、第二电阻r2的另一端与开关p-mos的控制引脚栅极g端相接；

11、p-mos管q1的栅极g端，分别与第二电阻r2的一端、第一电阻r1的一端、稳压二极管dz1的阳极相接；

12、p-mos管q1的源极s端，分别与第一电阻r1的另一端、稳压二极管dz1的阴极相接，此电路工作时主回路电压从源极s端流向漏极d端。

13、上述具有延时关断mos控制功能的硬件电路，其外部供电电池组负极接gnd，外部电池组的正极接vout，通过控制端点discharge来输出或断开电池组供电。

14、优选的，上述具有延时关断mos控制功能的硬件电路，所述第一电阻r1的阻值为56kω、第二电阻r2的阻值为2kω、第三电阻r3的阻值为10kω、第四电阻r4的阻值为1mω、第五电阻r5的阻值为5.1kω。

15、优选的，上述具有延时关断mos控制功能的硬件电路，所述主回路p-mos管q1是p沟道型mos管，第一开关三极管q2是npn型开关三极管，第二开关三极管q3是npn型开关三极管。

16、优选的，上述具有延时关断mos控制功能的硬件电路，所述电解电容c1是电解型电容，容值为63v/10uf，并且根据延时时间的要求选择合适的电解电容值。

17、优选的，上述具有延时关断mos控制功能的硬件电路，二极管dz1为稳压型二极管，优选5.6v稳压型二极管，并且根据主回路工作电压的不同可以选择合适的稳压二极管。

18、优选的，上述具有延时关断mos控制功能的硬件电路，端点discharge，位于外部开关控制回路的连接线上，将此回路作为开关控制信号的信号使能引脚，控制此引脚电压开关即可控制主回路p-mos的断开与闭合；其中，

19、开关主回路控制p-mos管的源极s端，与位于外部供电主回路的输入线路上，设置有第一测试点tp1；

20、稳压二极管dz1的阳极，与第一电阻r1的一端、第二电阻r2一端的线路上，设置有第二测试点tp2；

21、第二开关三极管q3的集电极、与第三电阻r3的一端、第四电阻r4的一端、第一开关三极管q2基极的线路上，设置有第三测试点tp3。

22、有益效果：

23、上述具有延时关断mos控制功能的硬件电路，不需要任何软件来控制，当端点discharge引脚电突然消失时，会启动电容c1的存储电能来对控制引脚延时放电，是一种纯硬件保护电路，有效地节约了现有技术因为软件检测所需要花费的时间，可以更好的保护系统安全。

24、所述具有延时关断mos控制功能的硬件电路，可以高效地控制切断mos的延时时间，防止误触碰开关断开，更好地保护后端负载的使用工况及延长锂离子电池的使用寿命，能够对锂离子电池电源后端的负载设备进行全功能性的实时保护，确保电源后级负载在使用过程中不会因为误触碰导致的后级负载供电异常，从而导致保存数据丢失等情况，设计科学，具有重大的生产实践意义。

技术特征：

1.一种具有延时关断mos控制功能的硬件电路，其特征在于：包括第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第一开关三极管q2、第二开关三极管q3、主回路p-mos管q1、稳压二极管dz1和电解电容c1，其中，

2.根据权利要求1所述的具有延时关断mos控制功能的硬件电路，其特征在于：所述第一电阻r1的阻值为56kω、第二电阻r2的阻值为2kω、第三电阻r3的阻值为10kω、第四电阻r4的阻值为1mω、第五电阻r5的阻值为5.1kω。

3.根据权利要求1所述的具有延时关断mos控制功能的硬件电路，其特征在于：所述主回路p-mos管q1是p沟道型mos管，第一开关三极管q2是npn型开关三极管，第二开关三极管q3是npn型开关三极管。

4.根据权利要求1所述的具有延时关断mos控制功能的硬件电路，其特征在于：所述电解电容c1是电解型电容，容值为63v/10uf。

5.根据权利要求1所述的具有延时关断mos控制功能的硬件电路，其特征在于：所述稳压二极管dz1为5.6v稳压型二极管。

6.根据权利要求1所述的具有延时关断mos控制功能的硬件电路，其特征在于：所述端点discharge位于外部开关控制回路的连接线上，将此回路作为开关控制信号的信号使能引脚，其中，

技术总结
本技术提供了一种具有延时关断MOS控制功能的硬件电路，包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一开关三极管Q2、第二开关三极管Q3、主回路P‑MOS管Q1、稳压二极管DZ1和电解电容C1，不需要任何软件来控制，当端点DISCHARGE引脚电突然消失时，会启动电容C1的存储电能来对控制引脚延时放电，是一种纯硬件保护电路，可以高效地控制切断MOS的延时时间，防止误触碰开关断开，更好地保护后端负载的使用工况及延长锂离子电池的使用寿命，确保电源后级负载在使用过程中不会因为误触碰导致的后级负载供电异常，从而导致保存数据丢失等情况，具有重大的生产实践意义。

技术研发人员：徐闯,仝翠英,苏振东
受保护的技术使用者：武汉力神动力电池系统科技有限公司
技术研发日：20221212
技术公布日：2024/1/12