3 無可選 RCP 電路的反向充電保護

當發生反向充電連接時，DSG 引腳應能夠轉換為負電壓。它會將 RCP 電阻器上的任何電壓驅動為 0，從而關閉 DFET 并保護電池免于放電。圖 3-1 顯示了使用 BQ27Z746 實現反向充電保護的系統圖。從圖中可以看出 BQ27Z746 具有一個內部 P 溝道 MOSFET。PFET 通過 ESD 二極管阻止負電壓到達 IC 內部。ESD 二極管可防止引腳電壓變為負值。內部 PFET 允許 DSG 引腳電壓轉換為低于接地電壓的負電壓。如果發生 RCP，PFET 將以極低的漏電流略微導通。因此，大部分反向電壓施加在 PFET 上，而 RGS 電阻器上的壓降幾乎為 0V。

圖 3-1 反向充電器保護系統圖

從 0V 到反向充電器電壓（例如 -5V）的轉換通過 RCP 電阻器發生。均衡時間由放電 FET 的電阻值和柵源電容決定。具有 10MΩ 電阻和 2nF 電容時，均衡時間約為 50ms。圖 3-2 展示了使用 TINA 執行該操作的仿真模型。圖 3-3 和圖 3-4 顯示了基于電阻值的仿真結果。電阻值為 5MΩ 時，DSG 引腳轉換為負電壓的速度是電阻值為 10kΩ 時的 2 倍。然而，降低電阻值會增加電荷泵上的輸出電流負載，從而增加器件正常運行時的電流消耗。對快速均衡時間的需求可以由反向充電器電壓源的電流來確定。

圖 3-2 BQ27Z746 內部 RCP 電路的仿真模型

圖 3-3 R_GS = 10MΩ 時的仿真結果

圖 3-4 R_GS = 5MΩ 時的仿真結果

圖 3-5 顯示了使用沒有內部 RCP 電路的電量監測計進行反向充電器連接時的波形。作為基準，電池充電器電源將充電電流限制為 200mA。因此，波形中電池放電電流為 200mA。電池放電電流將達到反向連接電源的電流限值。圖 3-6 顯示了使用不帶可選 RCP 電路的 BQ27Z746 進行反向充電連接時的波形。電源將充電電流限制為 3A。因此，BQ27Z746 成功地針對電池的放電電流提供保護。在此測量時，DSG 引腳未連接到示波器。由于探頭可以將 DSG 上的 RCP 電阻器接地，因此如果通過示波器連接從 DSG 到接地存在 10MΩ 電阻，則 DSG 引腳無法轉換為負電壓。

圖 3-5 使用沒有內部 RCP 的電量監測計進行反向充電連接

圖 3-6 使用具有內部 RCP 的 BQ27Z746 進行反向充電連接

圖 3-7 顯示了 BQ27Z746 參考原理圖中可選 RCP 電路在 PCB 中的位置。使用 BQ27Z746 時，用戶可以消除可選 RCP 電路的元件，從而減少 27mm² 的 PCB 尺寸和 BOM 成本。

圖 3-7 PCB 中的可選 RCP 電路