一个使用24V供电的设备,里面需要使用PMOS管做开关,另外需要一个能充5串锂电池的充电器。设计中不慎连踩两坑,特发文纪念。
1、电源切换电路

原电路使用SI4953,是一个双PMOS,设计成背靠背连接,作为电池供电开关。

当有24V供电时,其中一个MOS管关断,使用24V供电。当没有直流供电时,如果按下开/关键S1,两个MOS管导通,并发出POWER_EN信号锁住开关。当需要关机时,POWER_EN变低,关断电池。要看懂这个逻辑,需要了解以下两点:
(1)了解一键开关机电路的原理,看两篇文章:
视频讲解:元器件测试仪中的“一键开关机电路”
又一个“一键开关机电路”
(2)了解D8这个元器件,型号为VS-12CWQ03FN,是两个肖特基二极管,通过它和双MOS管Q1的配合实现电池与24V电源的切换。

这个电路在15V供电,使用3串锂电池的电路中是没问题的,生产了数万台设备。但在这个设备开发过程中没出问题,批量生产时频繁出现MOS烧毁的故障。分析发现MOS管的Vgs最大为±20V:

这里是使用24V供电,显然是超了。
电路修改加入电阻分压。这样当24V供电拔掉时,Vgs最大不会超过20V,解决问题。
2、充电电路使用CN3765作为充电控制器,使用电阻分压,配置成5串锂电池充电。CHARGE_EN为高时,充电芯片供电,给电池充电。

批量生产时,有芯片烧了。

手册上写明了可以28V供电的。电流也没超限。电路跟手册上基本一样的。但是,芯片烧了。
在厂家的网站上发现一个文件。供电电压超过20V的电路,需要优化一下设计,防止浪涌电压损坏芯片。

现在改成这样了,应该能解决问题吧?

所以做硬件开发,还是注意阅读数据手册等相关设计文件,不能仅仅照搬原厂参考设计!