本文介紹了功率MOSFET在PCM保護電路模塊中的工作原理及性能要求。PCM使用兩個N溝道功率MOSFET，一個用于充電，另一個用于放電。為提高充電速度和縮減充電時間，要求功率MOSFET具有更低的導通電阻、更小的尺寸、更高的功率密度和更好的散熱能力，烜芯微的功率MOSFET產(chǎn)品具有多種封裝設計，具有低導通電阻、低功耗、高速開關(guān)、更佳的散熱性能的優(yōu)勢。
日常生活中，如手機、筆記本電腦等這些消費電子應用里，一般帶有控制IC、功率MOSFET和其他電子元件的電路系統(tǒng)，可以稱為保護電路模塊PCM。
今天我們要來講的是關(guān)于PCM保護電路模塊中，烜芯微功率MOSFET的工作原理分析。
PCM一般需要低導通電阻MOSFET，因此很多時候工程師會選擇N溝道功率MOSFET。不過一些應用在正極端會使用P溝道MOSFET用來靈活驅(qū)動。但相較于NMOS,PMOS的導通電阻相對高于NMOS，在很多選擇上會受到限制。
功率MOSFET在PCM中的工作原理
PCM一個功率MOSFET用于充電，另一個用于放電。兩個用于管理充電和放電的N溝道功率MOSFET放置在接地端，漏極背靠背連接。
其中以兩種配置背靠背串聯(lián)連接：一種配置是兩個功率MOSFET漏極連接。另外一種連接兩個功率MOSFET源。
從上圖可以看到Q1和Q2兩個功率MOSFET：Q1功率MOSFET是用于電池放電的；Q2功率MOSFET是用于電池充電的。在PCM板工作之前，Q1和Q2都處于關(guān)閉狀態(tài)。
B+/-是電池的正負極；
P+/-是電池組的正負極；
VSS為電池保護管理IC的接地，即電池的負極；
其中VSS和Q1的電源連接。
關(guān)于MOSFET在其中的“充放電”工作情況
充電
充電狀態(tài)時控制IC柵極，會向Q2處的功率MOSFET提供驅(qū)動信號CO，其路徑為：外部充電電路的正端→ P+→B+→R1→VDD→CO→Q2源 →P-→外部充電電路的負極。
當Q2接通后，充電路徑為：P+→B+→B-→Q1內(nèi)部寄生二極管→Q2通道→P-
然后可以對電池充電。
Q2接通時的充電回路
為減少Q(mào)1的損耗，當Q2開啟時，可以控制IC的DO引腳拉高，讓放電Q1功率MOSFET 開啟。
放電
放電時控制IC向放電Q1處的功率MOSFET，提供柵極驅(qū)動信號DO，Q1的柵極驅(qū)動信號路徑為：VDD→DO（驅(qū)動器輸出→Q1柵→Q1源→B-→VSS。
隨后當Q1為on時，放電電流路徑為：P→Q2內(nèi)部寄生二極管→Q1通道→B-→B+→P+，接著電池進行放電。
為減少Q(mào)2的損耗，當Q1開啟時，控制IC會向Q2處充電功率MOSFET ，提供柵極驅(qū)動信號CO，隨后開啟Q2。這時Q1和Q2同時處于開啟狀態(tài)。
性能要求
為了追尋更高效的充電速度和縮減充電時間，通常情況會采取了加大電流及大電流充電的快速充電技術(shù)。這也對功率MOSFET 在大電流充電應用中提出了更為嚴苛的技術(shù)挑戰(zhàn)。這就要求我們在選擇功率MOSFET時要求其更低的導通電阻、更小的尺寸、更高的功率密度和更好的散熱能力。
在一些電池充放電管理、保護及控制、用于信號放大和開關(guān)控制等應用中，為保證可靠的性能和提高工作的穩(wěn)定性，可以使用烜芯微的功率MOSFET產(chǎn)品。
多種封裝設計的選擇為為各種電路應用提供了高度的靈活性和集成性，并且具有低導通電阻、低功耗、高速開關(guān)、更佳的散熱性能的優(yōu)勢。
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