ZHCACY2 august 2023 BQ27Z746
3 无可选 RCP 电路的反向充电保护
当发生反向充电连接时，DSG 引脚应能够转换为负电压。它会将 RCP 电阻器上的任何电压驱动为 0，从而关闭 DFET 并保护电池免于放电。图 3-1 显示了使用 BQ27Z746 实现反向充电保护的系统图。从图中可以看出 BQ27Z746 具有一个内部 P 沟道 MOSFET。PFET 通过 ESD 二极管阻止负电压到达 IC 内部。ESD 二极管可防止引脚电压变为负值。内部 PFET 允许 DSG 引脚电压转换为低于接地电压的负电压。如果发生 RCP，PFET 将以极低的漏电流略微导通。因此，大部分反向电压施加在 PFET 上，而 RGS 电阻器上的压降几乎为 0V。
图 3-1 反向充电器保护系统图从 0V 到反向充电器电压（例如 -5V）的转换通过 RCP 电阻器发生。均衡时间由放电 FET 的电阻值和栅源电容决定。具有 10MΩ 电阻和 2nF 电容时，均衡时间约为 50ms。图 3-2 展示了使用 TINA 执行该操作的仿真模型。图 3-3 和图 3-4 显示了基于电阻值的仿真结果。电阻值为 5MΩ 时，DSG 引脚转换为负电压的速度是电阻值为 10kΩ 时的 2 倍。然而，降低电阻值会增加电荷泵上的输出电流负载，从而增加器件正常运行时的电流消耗。对快速均衡时间的需求可以由反向充电器电压源的电流来确定。
图 3-2 BQ27Z746 内部 RCP 电路的仿真模型
图 3-3 RGS = 10MΩ 时的仿真结果
图 3-4 RGS = 5MΩ 时的仿真结果图 3-5 显示了使用没有内部 RCP 电路的电量监测计进行反向充电器连接时的波形。作为基准，电池充电器电源将充电电流限制为 200mA。因此，波形中电池放电电流为 200mA。电池放电电流将达到反向连接电源的电流限值。图 3-6 显示了使用不带可选 RCP 电路的 BQ27Z746 进行反向充电连接时的波形。电源将充电电流限制为 3A。因此，BQ27Z746 成功地针对电池的放电电流提供保护。在此测量时，DSG 引脚未连接到示波器。由于探头可以将 DSG 上的 RCP 电阻器接地，因此如果通过示波器连接从 DSG 到接地存在 10MΩ 电阻，则 DSG 引脚无法转换为负电压。
图 3-5 使用没有内部 RCP 的电量监测计进行反向充电连接
图 3-6 使用具有内部 RCP 的 BQ27Z746 进行反向充电连接图 3-7 显示了 BQ27Z746 参考原理图中可选 RCP 电路在 PCB 中的位置。使用 BQ27Z746 时，用户可以消除可选 RCP 电路的元件，从而减少 27mm2 的 PCB 尺寸和 BOM 成本。
图 3-7 PCB 中的可选 RCP 电路