CN119420169A - 一种利用mos管的米勒效应抑制电流尖峰的放电电路 - Google Patents
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Abstract
本发明属于锂电池芯测试领域，公开一种利用MOS管的米勒效应抑制电流尖峰的放电电路，该放电电路包括升压电路、整流电路、滤波电路、放电回路及被测电路；升压电路，用于将输入电压放大后输出至整流电路；整流电路，用于将升压电路输出的交流信号转变为正信号输出；滤波电路，用于对整流电路输出的信号进行平滑滤波；放电回路，用于加快被测电路的放电速度，并基于MOS管的米勒效应，抑制放电瞬间产生的电流尖峰。本发明利用MOS管的米勒效应，抑制放电瞬间产生的电流尖峰，且不影响输出电压精度和放电速度，使放电瞬间内外电容在放电回路产生的尖峰电流变小。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池芯测试领域，特别涉及一种利用MOS管的米勒效应抑制电流尖峰的放电电路。
背景技术
脉冲测试法是识别锂电池芯的正负极之间短路或微短路的常用测量方法之一。脉冲测试分为充电、保压和放电三个阶段，保压阶段结束后，需要对被测锂电池芯进行放电。
因需要进行快速放电，放电电路的电阻阻值相对较小，为了输出电压稳定，输出端的滤波电容的电容值较大。当被测锂电池芯容值高，则在放电瞬间，外部锂电池芯的电容和内部滤波电容叠加在一起，会在放电回路产生较大的电流尖峰，同时产生较大的电压跌落，此电压跌落可能影响对锂电池芯测试的判断，且电流过大有可能对放电回路造成损坏。将滤波电容的容值降低，则会影响输出电压精度，将放电电阻阻值增大，则会延长放电时间。
因此，如何提供一种利用MOS管的米勒效应抑制电流尖峰的放电电路，是目前亟待解决的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种利用MOS管的米勒效应抑制电流尖峰的放电电路，以解决现有技术中放电回路产生较大的电流尖峰，同时产生较大的电压跌落，此电压跌落可能影响对锂电池芯测试的判断，且电流过大有可能对放电回路造成损坏的问题。具体涉及对锂电池芯测试过程中放电瞬间产生的电流尖峰的抑制处理。
根据本发明的实施例，提供了一种利用MOS管的米勒效应抑制电流尖峰的放电电路。
在一个实施例中，利用MOS管的米勒效应抑制电流尖峰的放电电路，包括升压电路、整流电路、滤波电路、放电回路及被测电路；其中，升压电路与整流电路连接，整流电路依次与滤波电路、放电回路及被测电路连接；
升压电路，用于将输入电压放大后输出至整流电路；
整流电路，用于将升压电路输出的交流信号转变为正信号输出；
滤波电路，用于对整流电路输出的信号进行平滑滤波；
放电回路，用于加快被测电路的放电速度，并基于MOS管的米勒效应，抑制放电瞬间产生的电流尖峰。
在一个实施例中，升压电路为升压变压器TF1，且升压变压器TF1的输出端与整流电路连接。
在一个实施例中，整流电路包括二极管D12、二极管D13、二极管D14及二极管D15；
其中，二极管D14的正极与二极管D12的负极及升压变压器TF1的a端连接，二极管D15的正极与二极管D13的负极及升压变压器TF1的b端连接；二极管D14的负极依次与二极管D15的负极、滤波电路、放电回路及被测电路连接；二极管D12的正极依次与二极管D13的正极、滤波电路、放电回路及被测电路连接。
在一个实施例中，二极管D12、二极管D13、二极管D14及二极管D15组成全桥整流电路。
在一个实施例中，滤波电路包括电容C4、电容C7、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34及电阻R36；
其中，电容C4与电容C7串联，电阻R31与电阻R32、电阻R33、电阻R34及电阻R36依次串联；电容C4的一端依次与电阻R31的一端、二极管D13的正极、放电回路及被测电路连接，电容C7的一端依次与电阻R36的一端、二极管D15的负极、放电回路及被测电路连接。
在一个实施例中，电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34及电阻R36均为负载电阻。
在一个实施例中，放电回路包括MOS管T1、电容C6、电阻R37及电阻R38；
其中，MOS管T1的e端依次与电容C6的一端及电阻R37的一端连接，MOS管T1的f端依次与被测电路及电阻R31的一端连接，MOS管T1的g端依次与电容C6的另一端及MOS管控制信号端连接，电阻R37的另一端与电阻R38的一端连接，电阻R38的另一端依次与被测电路及电阻R36的一端连接。
在一个实施例中，MOS管T1的e端为漏极，MOS管T1的f端源极，MOS管T1的g端为栅极。
在一个实施例中，电容C6设置在MOS管T1的栅极和漏极之间，且电容C6与MOS管T1内部的米勒电容并联，使MOS管T1的等效米勒电容的电容值增大。
在一个实施例中，被测电路包括电容C5和电阻R35；
其中，电容C5与电阻R35并联，且电容C5和电阻R35的一端与电阻R38的一端连接，电容C5和电阻R35的另一端与MOS管T1的f端连接。
本发明实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
（1）本发明利用MOS管的米勒效应，抑制放电瞬间产生的电流尖峰，且不影响输出电压精度和放电速度。通过在MOS管的G极和D极之间加入电容，使MOS管的米勒平台和开关时间变长，从而使放电瞬间内外电容在放电回路产生的尖峰电流变小。
（2）本发明提供利用MOS管的米勒效应抑制电流尖峰的放电电路，采用高容值的滤波电容，保证了输出电压的精度，低阻值的放电电阻，保证了被测锂电池芯的放电速度，利用MOS管的米勒效应延长MOS管的开关时间，降低了放电瞬间的尖峰电流和其引起的电压跌落，提高了脉冲测试法在电压维持阶段测量的准确性，并不会影响脉冲测试法在充电和电压维持阶段的输出电压的精度，提高了测量的可靠性，且本发明的电路结构简单，成本较低。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种利用MOS管的米勒效应抑制电流尖峰的放电电路的电路图。
附图标记：
1、升压电路；2、整流电路；3、滤波电路；4、放电回路；5、被测电路。
具体实施方式
以下描述和附图充分地示出本文的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本文中，术语“第一”、“第二”等仅被用来将一个元素与另一个元素区分开来，而不要求或者暗示这些元素之间存在任何实际的关系或者顺序。实际上第一元素也能够被称为第二元素，反之亦然。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的结构、装置或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种结构、装置或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的结构、装置或者设备中还存在另外的相同要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。本文中的术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本文和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本文的描述中，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文中，除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。本文中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，A/B表示：A或B。本文中，术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，表示：A或B，或，A和B这三种关系。应该理解的是，虽然流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。本申请的装置或系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
图1示出了本发明的一种利用MOS管的米勒效应抑制电流尖峰的放电电路的一个实施例。
在该可选实施例中，所述利用MOS管的米勒效应抑制电流尖峰的放电电路，包括升压电路1、整流电路2、滤波电路3、放电回路4及被测电路5；其中，升压电路1与整流电路2连接，整流电路2依次与滤波电路3、放电回路4及被测电路5连接；
升压电路1，用于将输入电压放大后输出至整流电路2；
整流电路2，用于将升压电路1输出的交流信号转变为正信号输出；
滤波电路3，用于对整流电路2输出的信号进行平滑滤波；
放电回路4，用于加快被测电路5的放电速度，并基于MOS管的米勒效应，抑制放电瞬间产生的电流尖峰。
在一个实施例中，升压电路1为升压变压器TF1，且升压变压器TF1的输出端与整流电路2连接。
在一个实施例中，整流电路2包括二极管D12、二极管D13、二极管D14及二极管D15；
其中，二极管D14的正极与二极管D12的负极及升压变压器TF1的a端连接，二极管D15的正极与二极管D13的负极及升压变压器TF1的b端连接；二极管D14的负极依次与二极管D15的负极、滤波电路3、放电回路4及被测电路5连接；二极管D12的正极依次与二极管D13的正极、滤波电路3、放电回路4及被测电路5连接。
在一个实施例中，二极管D12、二极管D13、二极管D14及二极管D15组成全桥整流电路。
在一个实施例中，滤波电路3包括电容C4、电容C7、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34及电阻R36；
其中，电容C4与电容C7串联，电阻R31与电阻R32、电阻R33、电阻R34及电阻R36依次串联；电容C4的一端依次与电阻R31的一端、二极管D13的正极、放电回路4及被测电路5连接，电容C7的一端依次与电阻R36的一端、二极管D15的负极、放电回路4及被测电路5连接。
在一个实施例中，电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34及电阻R36均为负载电阻。
在一个实施例中，放电回路4包括MOS管T1、电容C6、电阻R37及电阻R38；
其中，MOS管T1的e端依次与电容C6的一端及电阻R37的一端连接，MOS管T1的f端依次与被测电路5及电阻R31的一端连接，MOS管T1的g端依次与电容C6的另一端及MOS管控制信号端连接，电阻R37的另一端与电阻R38的一端连接，电阻R38的另一端依次与被测电路5及电阻R36的一端连接。
在一个实施例中，MOS管T1的e端为漏极，MOS管T1的f端源极，MOS管T1的g端为栅极。
在一个实施例中，电容C6设置在MOS管T1的栅极和漏极之间，且电容C6与MOS管T1内部的米勒电容并联，使MOS管T1的等效米勒电容的电容值增大。
在一个实施例中，被测电路5包括电容C5和电阻R35；
其中，电容C5与电阻R35并联，且电容C5和电阻R35的一端与电阻R38的一端连接，电容C5和电阻R35的另一端与MOS管T1的f端连接。
为了方便理解本发明的上述技术方案，以下从架构以及原理的角度的本发明的上述技术方案进行进一步说明，具体如下：
如图1中，TF1是升压变压器，实现输入电压放大后输出；二极管D14、二极管D15、二极管D12和二极管D13组成全桥整流电路，能够将升压变压器TF1输出的交流信号转变为正信号输出；电容C7和电容C4为滤波电容，能够将整流电路输出的信号进行平滑滤波，使输出电压稳定；电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34和电阻R36是内部负载电阻，阻值较大，能够使输出电压稳定；电阻R37和电阻R38为放电电阻，阻值较小，使被测品能够迅速放电；C6电容接在MOS管T1的栅极和漏极之间，相当于和MOS管T1内部的米勒电容并联，使得MOS管T1的等效米勒电容容值增大。C5和R35并联相当于被测品。
工作原理：
在放电瞬间，MOS管T1的栅极送入高电平，此时MOS管T1导通，滤波电容C7、C4和被测品的等效电容C5，在放电电阻R37和R38上，产生一个电流C·dU/dt，其中，C表示电容，U表示电压，t表示时间；因MOS管的开关时间短，则dt很小，C·dU/dt很大，因此流过R1和R2的电流很大。加入电容C6后，相当MOS管T1的米勒电容容值变大，MOS管的导通时间变长，dt变大，C·dU/dt变小，从而流过R1和R2的电流变小。
本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。
Claims (10)
1.一种利用MOS管的米勒效应抑制电流尖峰的放电电路，其特征在于，该放电电路包括升压电路（1）、整流电路（2）、滤波电路（3）、放电回路（4）及被测电路（5）；
其中，所述升压电路（1）与所述整流电路（2）连接，所述整流电路（2）依次与所述滤波电路（3）、所述放电回路（4）及被测电路（5）连接；
所述升压电路（1），用于将输入电压放大后输出至所述整流电路（2）；
所述整流电路（2），用于将所述升压电路（1）输出的交流信号转变为正信号输出；
所述滤波电路（3），用于对所述整流电路（2）输出的信号进行平滑滤波；
所述放电回路（4），用于加快所述被测电路（5）的放电速度，并基于MOS管的米勒效应，抑制放电瞬间产生的电流尖峰。
2.根据权利要求1所述的一种利用MOS管的米勒效应抑制电流尖峰的放电电路，其特征在于，所述升压电路（1）为升压变压器TF1，且所述升压变压器TF1的输出端与所述整流电路（2）连接。
3.根据权利要求2所述的一种利用MOS管的米勒效应抑制电流尖峰的放电电路，其特征在于，所述整流电路（2）包括二极管D12、二极管D13、二极管D14及二极管D15；
其中，所述二极管D14的正极与所述二极管D12的负极及所述升压变压器TF1的a端连接，所述二极管D15的正极与所述二极管D13的负极及所述升压变压器TF1的b端连接；
所述二极管D14的负极依次与所述二极管D15的负极、所述滤波电路（3）、所述放电回路（4）及所述被测电路（5）连接；
所述二极管D12的正极依次与所述二极管D13的正极、所述滤波电路（3）、所述放电回路（4）及所述被测电路（5）连接。
4.根据权利要求3所述的一种利用MOS管的米勒效应抑制电流尖峰的放电电路，其特征在于，所述二极管D12、所述二极管D13、所述二极管D14及所述二极管D15组成全桥整流电路。
5.根据权利要求3所述的一种利用MOS管的米勒效应抑制电流尖峰的放电电路，其特征在于，所述滤波电路（3）包括电容C4、电容C7、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34及电阻R36；
其中，所述电容C4与所述电容C7串联，所述电阻R31与所述电阻R32、所述电阻R33、所述电阻R34及所述电阻R36依次串联；
所述电容C4的一端依次与所述电阻R31的一端、所述二极管D13的正极、所述放电回路（4）及所述被测电路（5）连接，所述电容C7的一端依次与所述电阻R36的一端、所述二极管D15的负极、所述放电回路（4）及所述被测电路（5）连接。
6.根据权利要求5所述的一种利用MOS管的米勒效应抑制电流尖峰的放电电路，其特征在于，所述电阻R31、所述电阻R32、所述电阻R33、所述电阻R34及所述电阻R36均为负载电阻。
7.根据权利要求5所述的一种利用MOS管的米勒效应抑制电流尖峰的放电电路，其特征在于，所述放电回路（4）包括MOS管T1、电容C6、电阻R37及电阻R38；
其中，所述MOS管T1的e端依次与所述电容C6的一端及所述电阻R37的一端连接，所述MOS管T1的f端依次与所述被测电路（5）及所述电阻R31的一端连接，所述MOS管T1的g端依次与所述电容C6的另一端及MOS管控制信号端连接，所述电阻R37的另一端与所述电阻R38的一端连接，所述电阻R38的另一端依次与所述被测电路（5）及所述电阻R36的一端连接。
8.根据权利要求7所述的一种利用MOS管的米勒效应抑制电流尖峰的放电电路，其特征在于，所述MOS管T1的e端为漏极，所述MOS管T1的f端为源极，所述MOS管T1的g端为栅极。
9.根据权利要求8所述的一种利用MOS管的米勒效应抑制电流尖峰的放电电路，其特征在于，所述电容C6设置在所述MOS管T1的栅极和漏极之间，且所述电容C6与所述MOS管T1内部的米勒电容并联，使所述MOS管T1的等效米勒电容的电容值增大。
10.根据权利要求7所述的一种利用MOS管的米勒效应抑制电流尖峰的放电电路，其特征在于，所述被测电路（5）包括电容C5和电阻R35；
其中，所述电容C5与所述电阻R35并联，且所述电容C5和所述电阻R35的一端与所述电阻R38的一端连接，所述电容C5和所述电阻R35的另一端与所述MOS管T1的f端连接。
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2025
- 2025-01-06 CN CN202510011916.5A patent/CN119420169A/zh active Pending
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