Какая полярность аккумулятора на ВАЗ, Киа Рио, Нива

Выбор аккумулятора в магазин

Причин для поиска и покупки нового автомобильного аккумулятора может быть множество, но основной обычно является высокий износ или выход из строя старой аккумуляторной батареи.

После длительной эксплуатации АКБ может уже не держать зарядку, приходится постоянно ее снимать и подзаряжать или периодически «подкуривать» от другого автомобиля.

Такие мероприятия автовладельцам быстро надоедают, и встает вопрос о приобретении нового аккумулятора. Также замена АКБ или установка дополнительной батареи может потребоваться и в иных случаях, например, при доработках авто, для электропитания лебедки внедорожника или мощной аудиосистемы.

Содержание статьи:

• 1 Как правильно выбрать аккумулятор
  • 1.1 Узнай время зарядки своего аккумулятора
• 2 Какая полярность аккумулятора на авто семейства ВАЗ
  • 2.1 ВАЗ 2107
  • 2.2 ВАЗ 2110
  • 2. 3 ВАЗ 2114
• 3 Какая полярность аккумуляторов автомобилей Нива
  • 3.1 LADA Приора
• 4 Аккумуляторы с обратной полярностью
• 5 Советы автовладельцам

Как правильно выбрать аккумулятор

Запланировав покупку аккумулятора, прежде всего, стоит определиться, какие требования будут к нему предъявляться, и в каких условиях он будет работать. Для старенького авто вполне подойдет свинцово — кислотная аккумуляторная батарея, это наиболее дешевый вариант.

Владельцу новой машины, не имеющей предпосылок выхода из строя генератора, подойдет АКБ, произведенная по технологии AGM, она способна обеспечить высокую силу тока и восстановление заряда в течение короткого промежутка времени.

Наиболее дорогой – гелиевый аккумулятор чаще всего выбирают в качестве элемента тюнинга. Благодаря высокой токоотдаче их чаще всего выбирают для электропитания мощных аудиосистем, в то время как штатная АКБ питает основные электропотребители автомобиля.

Разные аккумуляторы

Также необходимо знать и полярность аккумулятора – расположение клемм на его корпусе. Основная масса автомобилей имеют силовые провода, длины которых хватает только до своих клемм, поэтому с подключением аккумулятора «неправильной» полярности возникнут трудности.

Если повернуть АКБ клеммами к себе, то у аккумулятора с прямой полярностью «+» будет слева, а у батареи с обратной – «+» будет справа.

Какая полярность аккумулятора на авто семейства ВАЗ

Автомобильные аккумуляторы даже одного и того же производителя могут быть разной полярности. Поэтому при выборе АКБ не стоит делать выбор, опираясь только на производителя, так как можно ошибиться с полярностью аккумулятора. Какая же полярность аккумулятора на автомобилях семейства ВАЗ? Остановимся на подборе аккумуляторных батарей наиболее распространенных моделей ВАЗ.

Обратная и прямая полярность АКБ

ВАЗ 2107

На ВАЗ 2107 источниками бортовой электросети являются аккумулятор и генератор. АКБ питает потребители сети при незапущенном двигателе и осуществляет подпитку при большой нагрузке, когда генератор не справляется.

Как и для любого автомобиля, чтобы подобрать аккумулятор для ВАЗ 2107, стоит учесть ряд параметров, таких как:

• тип и емкость;
• пусковой ток и габариты АКБ;
• полярность;
• стоимость, на которую ориентируется покупатель.

Так как еще во времена СССР Волжский завод сделал выбор в пользу прямой полярности, то становится ясно, что на ВАЗовских моделях применяется именно она.

АКБ в автомобиле ВАЗ 2107

ВАЗ 2110

Автомобиль ВАЗ 2110 относится к категории старых моделей ВАЗа. По технической документации на данную марку автомобиля производитель рекомендует установку аккумуляторных батарей типа 6СТ-55 и 6СТ-60. Производитель рекомендует установку на ВАЗ 2110 аккумуляторов с прямой полярностью.

АКБ в автомобиле ВАЗ 2110

ВАЗ 2114

На ВАЗ 2114 применяется стандартная «российская» батарея, включающая в себя 6 аккумуляторов, объединенных в одном корпусе. Как и на всех старых моделях АвтоВАЗа на ВАЗ 2114 за основу взята прямая полярность аккумулятора, «плюсовой» вывод расположен слева, а «минусовой» — справа.

АКБ в автомобиле ВАЗ 2114

Какая полярность аккумуляторов автомобилей Нива

Какую полярность имеют аккумуляторы на автомобилях семейства Нива? Автомобиль Нива является ВАЗовским «детищем», поэтому на машине, как и на всех авто семейства ВАЗ на Ниве за основу взята прямая полярность аккумулятора.

А какая полярность аккумулятора на Шевроле Нива? Шевроле Нива – по сути это та же Нива, выпускаемая под брэндом Шевроле. Производство автомобиля Шевроле Нива осуществляется на тольяттинском автозаводе ВАЗ. Поэтому на автомобилях, выпускаемых под брэндом Шевроле Нива, применена прямая полярность аккумулятора. То есть, выбирая АКБ для автомобиля Шевроле Нива, «+» на аккумуляторе должен находиться слева.

LADA Приора

Какая полярность аккумулятора взята за основу на автомобиле LADA Приора? На Приоре, как и на Ниве, Шевроле Ниве и на остальных отечественных автомобилях марки ВАЗ используется аккумулятор с европейским типом корпуса и левосторонней, то есть прямой полярностью.

LADA Приора

Аккумуляторы с обратной полярностью

На каких же из «народных» автомобилей устанавливаются аккумуляторы с обратной полярностью? Киа Рио – один из полюбившихся в России автомобилей, на нем завод — изготовитель установил АКБ азиатского типа. Киа Рио оснащается АКБ, отличающимися от европейского типа, габаритными размерами и обратной полярностью расположения клемм. Как для комплектации двигателя 1.4, так и для 1.6 аккумуляторы на Киа Рио не отличаются.

Советы автовладельцам

При выборе аккумулятора в магазине, прежде чем оплатить покупку, его необходимо проверить при помощи нагрузочной вилки или тестера. В специализированных магазинах такое оборудование всегда есть в наличии.

Выбор аккумулятора в магазин

Напряжение без нагрузки должно быть в пределах 12,5 – 12,7 V. Напряжение ниже данной величины свидетельствует о том, что АКБ необходимо подзарядить, но не стоит рисковать, а лучше по возможности взять другой аккумулятор.

При подключении к АКБ нагрузки 150 – 180 А•ч в течение 10 секунд напряжение не должно падать ниже 11 V. От приобретения АКБ, который не держит параметры лучше отказаться.

Похожие статьи

Полярность аккумулятора для легкового автомобиля

Покупая новый аккумулятор на замену изжившему свой срок, следует учитывать ряд его базовых характеристик. Одна из них – полярность. Необходимо, чтобы у нового АКБ она совпадала со старым. В этой статье мы рассмотрим, что означает полярность и какое значение имеет её правильный выбор.

Полярностью называется расположение токопроводящих элементов на лицевой поверхности аккумулятора. Для её определения надо выяснить нахождение положительной (плюсовой) клеммы. Визуально это можно сделать двумя способами:

• По цвету. Производители на современных батареях маркируют клеммы цветом. На положительную надевают красный колпачок, на отрицательную – синий. Или же окрашивают штыри в эти цвета.
• По размеру. Диаметр плюсового вывода всегда больше минусового.

Есть и другие различия. На самом токовыводящем элементе или рядом с ним ставится знак «+» или «-». Прямая полярность маркируется единицей, а обратная нулем.

Существуют две основные схемы расположения: прямая и обратная. Узнать, к какому типу принадлежит Ваш аккумулятор, несложно. Расположите АКБ длинной стороной к себе. При этом токовыводы должны оказаться снизу, а этикетка перед глазами. Если в этой позиции положительный вывод располагается справа, то полярность обратная. Если «+» с левой стороны – прямая. Определив полярность, её надо запомнить или даже записать, чтобы избежать ошибки при замене аккумулятора.

Прямую полярность называют российской, так как на отечественных легковушках, а также на большинстве авто зарубежных марок, собранных на территории России, установлены источники питания с прямой полярностью. Исключение – некоторые современные модели, а также автомобили, предназначенные для импорта. На иномарках, собранных за рубежом, аккумуляторы имеют обратную полярность, поэтому её называют европейской.

Существуют ещё так называемые американские аккумуляторы. Заокеанские производители располагают клеммы не на внешней, а на фронтальной поверхности. Но определение полярности аналогичное.

Если по какой-то причине у Вас оказался б/у аккумулятор без отметок о полярности и со стертыми символами, определить эту характеристику можно с помощью вольтметра или мультиметра. Их щупы, помеченные цветом, надо подключить к клеммам. Если прибор покажет напряжение, значит, щупы подключены правильно – красный к плюсу, синий к минусу.

Возможные последствия некорректного подключения

Почему такое значение придается определению полярности и соблюдению её при покупке и установке аккумулятора? Дело в том, что подключение отрицательного провода АКБ к плюсу, а положительного – к минусу чревато рядом негативных последствий, Наиболее распространенные среди них следующие:

• Замыкание. Если вовремя отключить провода, его можно предотвратить.
• Воспламенение. Происходит при длительной эксплуатации неверно установленной полярности.
• Разрушение аккумулятора. Начинается с разрушения пластин, восстановить их невозможно.
• Повреждение бортового компьютера. Предстоит дорогостоящий ремонт.
• Разрушение предохранителей.
• Выход из строя генератора. Этого может произойти, если не установлены или разрушены предохранители. При наличии исправного предохранителя опасность грозит только диодному мосту.
• Повреждение проводки. Провода надо будет заменить и обязательно заизолировать.
• Поломка противоугонной сигнализации. Происходит уже через несколько минут после нарушения полярности.

Как видите, определение и соблюдение полярности действительно является одним из важнейших показателей при покупке АКБ. Если всё же произошла ошибка, не пытайтесь исправить её «народными» средствами. Замените батарею в магазине или попробуйте продать, объяснив причину.

И купите соответствующий по полярности источник питания.

Как исправить батарею с обратной полярностью: введение и использование-battery-knowledge

• Лучший литиевый аккумулятор 18650

• Цилиндрическая литий-ионная батарея

• Руководство по лучшим литий-ионным батареям

• Руководство по лучшим батареям LiPo

• Лучшее руководство по батареям Lifepo4

• Руководство по эксплуатации литиевой батареи 12 В

• Литий-ионный аккумулятор 48 В

• Соединение литиевых батарей параллельно и последовательно

• Лучший литий-ионный аккумулятор 26650

19 июля 2022 г.   Просмотр страницы：496

Батарея полярности

— это термин, которого многие хотели бы избежать, поскольку они не хотят, чтобы это случилось с их батареями. Что это такое и почему люди избегают этого? В этой статье будет рассказано о обратной полярности и о том, можно ли это исправить.

Что произойдет, если аккумулятор заряжается с обратной полярностью?

Во-первых, давайте поговорим о полярности батареи. Возникновение физически противоположных особенностей в различных местах называется полярностью. Анод, часто называемый отрицательным (-) полюсом, представляет собой полюс или пластину в батарее, содержащую наибольшее количество электронов. На катоде или положительном (+) полюсе меньше электронов.

Из-за разности потенциалов в обоих местах ток начнет течь, если мы соединим эти две клеммы резистивным проводником. Другими словами, электроны (электронный ток) начнут течь от клеммы -Ve к клемме +Ve. Электрический ток идет от положительного электрода к отрицательному в обратном направлении.

А как насчет обратной полярности? Обратная полярность батареи возникает, когда источник (для зарядки) или кабели нагрузки подключены неправильно, т. е. отрицательный источник или нагрузка к положительному аккумулятору, а положительный источник или нагрузка к отрицательному аккумулятору. В результате неправильного подключения в цепи может начать протекать ток, что приведет к катастрофическому ущербу и повреждению оборудования.

Если зарядное устройство подключено в обратном направлении, а отрицательная и положительная клеммы зарядного устройства подключены к положительной и отрицательной клеммам батареи, может возникнуть следующая ситуация:

● Электрические компоненты зарядного устройства могут быть повреждены током, проходящим от зарядного устройства к аккумулятору (если производителем не предусмотрена защита от обратного тока). Наконец, он может частично или полностью повредить цепь зарядного устройства. Если номинал зарядного устройства ниже емкости аккумулятора, это может привести к перегрузке цепи и срабатыванию автоматического выключателя, что приведет к отключению цепи. Если номинал зарядного устройства превышает емкость аккумулятора, аккумулятор может перегреться и сгореть при извлечении.

3.2V 20A Низкотемпературная ячейка батареи LiFePO4 -40℃ 3C разрядная емкость≥70% Температура зарядки: -20~45℃ Температура разрядки: -40~+55℃ пройти тест на иглоукалывание -40 ℃ максимальная скорость разряда: 3C

ПОДРОБНЕЕ

● Тепло, выделяемое обратной полярностью батареи, может выделять легковоспламеняющийся водород, вызывая взрыв батарейного отсека.

Поврежденный корпус аккумулятора может привести к попаданию кислоты, расплавлению чувствительной электроники и причинению значительного ущерба.

●Искра может привести к разрядке аккумулятора или его необратимому выходу из строя. Другими словами, источник постоянного тока будет вытягивать электроны с отрицательного конца батареи и подталкивать их к положительному выводу через подключение батареи с обратной полярностью. Это постепенно истощит батарею, как конденсатор.

Подводя итог, можно сказать, что зарядка устройства в обратном направлении может поджарить его. Это может быть аккумулятор или зарядное устройство. Худший сценарий — пожар или взрыв.

Если вы прикрепите аккумулятор к чему-либо задом наперед, это наверняка его убьет, если только он не имеет защиты от обратной полярности. В противном случае вы рискуете что-нибудь закоротить, повредить устройство, а может и аккумулятор. Пожар или взрыв, опять же, наихудший случай. Вот что может произойти, если вы используете батарею:

1. Внутреннее повреждение батареи

Из-за сильного нагрева, выделяемого в результате реакции, кислотные жидкости внутри батареи закипают, что приводит к деформации батареи. Он также может протечь и повредить соседние детали, чего вы, возможно, не сможете избежать.

2. Поврежденные перемычки

Если бы произошел внезапный скачок электричества, проводные перемычки первыми испытали на себе всю ярость и последствия эксперимента.

Когда пластиковая верхняя часть плавится и изгибается, возникающее интенсивное тепло быстро расплавляет изоляторы на проводах перемычки, навсегда соединяя их с аккумулятором.

3. Повреждение генератора

Автомобиль, заряжающий поврежденный аккумулятор, также может получить механические повреждения. Повышенная мощность оказывает пагубное воздействие на генератор переменного тока, что может привести к непоправимому повреждению.

4. Поврежденный предохранитель

Наличие или отсутствие взрыва определяется состоянием батарей и других компонентов. С другой стороны, перегоревшие предохранители и провода почти наверняка присутствуют в вашем автомобиле.

Низкая температура Высокая плотность энергии Прочный полимерный аккумулятор для ноутбука Спецификация батареи: 11,1 В 7800 мАч -40℃ 0.2C пропускная способность ≥80% Пыленепроницаемость, устойчивость к падению, антикоррозийная защита, защита от электромагнитных помех

ПОДРОБНЕЕ

5. Физические повреждения

Запуск от внешнего источника с перепутанными проводами может привести к ухудшению состояния неисправной или неактивной батареи. Неисправная батарея может взорваться, ранив окружающих.

Что заставляет аккумулятор менять полярность?

Теперь главный вопрос: что заставляет батарею менять полярность? Батареи не могут изменить свою полярность, если только они не будут принудительно или подвергнуты обратимой химической реакции; однако даже в этом случае аккумуляторы должны быть прогреты или полностью разряжены, прежде чем они смогут иметь некоторый обратимый заряд (поскольку полностью разряженный аккумулятор по существу находится в чистом состоянии, которое можно заряжать в любом направлении) в течение короткого времени и в ограниченной степени. (показывая некоторое напряжение).

Наиболее распространенной причиной нарушения полярности является зарядка аккумулятора в обратном порядке. Когда свинцовые элементы в двух электродах свинцово-кислотной батареи заряжаются в обратном направлении, они могут поляризоваться в противоположном направлении. Попытки решить проблему, заряжая другим способом, бесполезны, потому что реверсирование привело бы к окислению критического органического компонента в обычном отрицательном электроде. Кроме того, существует большая вероятность формирования короткой позиции при развороте. Функциональность батареи не может быть полностью восстановлена.

Можно ли использовать батарею обратной полярности?

Свинцово-кислотная батарея не может поменять полярность без внешнего воздействия. Аккумулятор скорее всего сдох. Вы можете зарядить его отрицательно во время использования, но ваши пластины сделаны из губчатого свинца с одной стороны и диоксида свинца с другой.

Перечисленные здесь методы могут помочь вам исправить обратную полярность в батарее.

●Малоамперная лампочка без схемы отключения должна полностью разряжать батарею.

●Правильно подключите зарядное устройство. Если аккумулятор не заряжается, попробуйте более сильное зарядное устройство (например, 24-вольтовое зарядное устройство для 12-вольтового аккумулятора) на несколько секунд, прежде чем переключиться на правильное зарядное устройство с самыми низкими настройками.

Обратите внимание, что глубокие разряды повреждают внутренние компоненты, снижая общий срок службы батареи.

Несмотря на то, что батарею с обратной полярностью можно использовать для быстрой тренировки, нет гарантии, что ваше устройство после этого будет работать должным образом. Следовательно, лучше всего купить новую батарею, если с вами такое происходит.

• Предыдущая статья： Как починить аккумулятор телефона: проблемы и решения
• Следующая статья： Как заставить батарейки ААА снова работать — методы, батарейки АА и подзарядка

Популярные категории

Индивидуальные решения

• Схема конструкции батареи 11,1 В 6600 мАч портативного сверхзвукового диагностического набора B

• Схема резервного питания 7,4 В 10 Ач медицинского инфузионного насоса

• Решения для литий-ионных аккумуляторов 25. 6V 38.4Ah AGV

Защита от обратного тока | Аналоговые устройства

Скачать PDF

Перепутывание батареи может быть фатальным для портативного оборудования. Однако многочисленные схемы могут защитить от обратной установки батарей и других условий, вызывающих перегрузку по току.

Оборудование, работающее от аккумуляторов, подвержено последствиям неправильной установки аккумуляторов, случайных коротких замыканий и других видов небрежного обращения. Последствия перевернутой батареи имеют решающее значение. К сожалению, защититься от такой ситуации сложно.

Чтобы сделать оборудование устойчивым к батареям, установленным в обратном направлении, вы должны спроектировать либо механический блок для обратной установки, либо электрическую защиту, предотвращающую вредные последствия при обратной установке. Механическая защита может быть односторонним разъемом, который принимает батарею только при правильной полярности.

Например, 9-вольтовые аккумуляторы для радиоприемников имеют механически разные клеммы, хотя пользователь, возившийся с механическим соединением, все же может на мгновение выполнить обратное электрическое соединение. С другой стороны, вы можете настроить разъемы для аккумуляторных батарей так, чтобы мгновенное обратное подключение было невозможным, пока пользователь не изменит разъем.

Однако самая большая проблема связана с приложениями, питающимися от одной или нескольких одноэлементных батарей, таких как щелочные, никель-кадмиевые и никель-металлгидридные батареи типа AA. Как правило, эти батареи не имеют механических средств для предотвращения реверсирования одного или нескольких элементов. Для этих систем разработчик должен убедиться, что любой поток обратного тока достаточно низок, чтобы избежать повреждения цепи или батареи. Эту гарантию могут обеспечить различные схемы.

Диоды

обеспечивают простейшую защиту

Простейшей формой защиты от переполюсовки батареи является диод, включенный последовательно с положительной линией питания (рис. 1а). Диод пропускает ток от правильно установленной батареи к нагрузке и блокирует ток от установленной сзади батареи. У этого решения есть два основных недостатка: диод должен выдерживать полный ток нагрузки, а его прямое падение напряжения сокращает время работы оборудования. (Выходное напряжение регулятора на один диод ниже напряжения батареи, поэтому регулятор преждевременно отключается.)

Если приложение требует щелочной батареи или батареи другого типа с относительно высоким выходным сопротивлением, вы можете защититься от обратной установки, используя параллельный (шунтирующий) диод. Схема на рис. 1б проста, но далека от идеала. Такой подход защищает нагрузку, но потребляет большой ток от закороченной батареи. Как и прежде, диод должен выдерживать большой ток.

Рис. 1. Простейшей защитой от обратного тока батареи является последовательный (а) или шунтирующий (б) диод.

В качестве улучшенной меры реверсирования батареи вы можете добавить pnp-транзистор в качестве переключателя верхнего плеча между батареей и нагрузкой (рис. 2а). При правильной установке батареи токоограничивающий резистор в выводе базы смещает переход база-эмиттер в прямом направлении. Установленная сзади батарея смещает транзистор в обратном направлении, и ток не может течь. Эта схема лучше, чем последовательный диод, потому что насыщенный pnp-транзистор обеспечивает более низкое падение напряжения, чем большинство диодов, и, таким образом, повышает эффективность работы за счет снижения рассеиваемой мощности.

Проверка на недостатки

Меньшее падение напряжения p-n-p-транзисторов также увеличивает время работы, поскольку позволяет разрядить напряжение батареи до более низкого уровня. Эти транзисторы имеют низкую стоимость и низкое напряжение насыщения, но имеют и недостатки. Например, базовый ток рассеивает часть полезной энергии батареи как V _IN × I _B , а бета (максимум примерно 50) большинства мощных pnp-транзисторов требует значительного базового тока для заданного тока нагрузки.

Вы должны спроектировать базовый ток, достаточный для комбинации максимальной нагрузки и минимальной нагрузки V _IN . Это фиксирует значение базового тока, а затем приводит к снижению эффективности при более легких нагрузках, если только вы не предусмотрели сложную схему для модуляции базового тока в зависимости от тока нагрузки. Эти критерии также применимы к использованию npn-переключателя между нагрузкой и возвратом батареи (рис. 2b), но с одним существенным отличием: гораздо более высокие коэффициенты бета мощных npn-транзисторов снижают потери тока базы при заданном токе нагрузки.

Рис. 2. Поскольку прямое падение меньше, pnp-транзистор верхнего плеча (a) обеспечивает лучшую защиту от обратного тока, чем диод. Еще лучше использовать npn-транзистор нижнего плеча (b), чье более высокое бета означает меньший ток базы и меньшие потери мощности.

Замена биполярных транзисторов на МОП-транзисторы

При заданном токе нагрузки низкое сопротивление полностью улучшенного полевого МОП-транзистора падает намного меньше напряжения, чем у эквивалентного биполярного транзистора. Результатом является меньшее рассеивание мощности, что позволяет МОП-транзистору выдерживать гораздо более высокие токи нагрузки, чем это возможно с биполярным транзистором того же размера. Это преимущество привело к производству n- и p-канальных полевых МОП-транзисторов с логическим уровнем для работы при 5 В и 3 В и даже более низких напряжениях питания. NMOS FET включают Motorola MTP-3055EL, Harris RFD14N05L и Siliconix Si9.410DY. Примерами полевых транзисторов PMOS являются Siliconix Si9433DY и Si9434DY, а также National Semiconductor NDS9435.

Обратите особое внимание на ориентацию MOSFET в цепи. МОП-транзисторы имеют встроенный в корпус диод, который проводит ток в условиях прямого смещения. Этот ток течет от стока к истоку для PMOS FET и от истока к стоку для NMOS FET. Независимо от того, используете ли вы NMOS или PMOS FET в качестве переключателя нижнего или верхнего плеча, ориентируйте диод в корпусе устройства в направлении нормального протекания тока. Затем перевернутая батарея смещает диод в обратном направлении и блокирует протекание тока.

Полевые МОП-транзисторы NMOS более привлекательны для сильноточных приложений, чем полевые МОП-транзисторы PMOS, поскольку полевые МОП-транзисторы NMOS имеют более низкое сопротивление во включенном состоянии, чем аналоги PMOS того же размера. Поскольку для полного улучшения необходимо поднять напряжение затвора полевого МОП-транзистора NMOS выше напряжения истока, полевой МОП-транзистор NMOS относится к цепи возврата батареи (рис. 3). Таким образом, если вы правильно установите батарею, напряжение батареи выше 10 В (5 В для полевых МОП-транзисторов логического уровня) полностью откроет МОП-транзистор. Переворачивание батареи приводит к низкому уровню клеммы затвора и отключению МОП-транзистора.

Рис. 3. NMOS FET с логическим уровнем нижнего плеча для защиты от обратного тока выдерживает больший ток, чем эквивалентный биполярный транзистор.

У переключателя нижнего плеча есть один недостаток: токи возврата на землю, протекающие через переключатель, создают небольшие падения напряжения, которые могут мешать работе схемы. Альтернативой является переключатель верхнего плеча. Однако использование полевого МОП-транзистора NMOS в качестве переключателя верхнего плеча по-прежнему требует, чтобы привод затвора превышал напряжение источника, то есть привод затвора был выше, чем напряжение батареи. На рис. 4 показано одно решение, в котором устройство подкачки заряда (IC ₁ ) значительно повышает напряжение затвора по сравнению с истоком. Эта схема полностью улучшает МОП-транзистор при правильной установке батареи.

Рис. 4. Чтобы обеспечить защиту от обратного тока без нарушения обратных токов на землю, добавьте полевой МОП-транзистор на стороне высокого напряжения, управляемый микросхемой подкачки заряда.

На рис. 4 IC ₁ принимает напряжение батареи от 3,5 В до 16,5 В и регулирует выходное напряжение батареи до (V _BATT +10 В). Эта схема позволяет стандартным полевым МОП-транзисторам NMOS в расширенном режиме работать от напряжения батареи до 3,5 В. Поскольку зарядный насос работает от напряжения батареи и, следовательно, также нуждается в защите от переполюсовки батареи, схема подключает диод между положительной клеммой батареи и V 9 микросхемы.0194 Терминал CC .

Полевые транзисторы PMOS работают на стороне высокого напряжения и не требуют дополнительных схем для управления затвором. Однако переключатель PMOS, как правило, в два раза дороже и имеет почти в три раза большее сопротивление во включенном состоянии, чем устройство NMOS с сопоставимой мощностью, работающей с аналогичным напряжением сток-исток. Вы можете улучшить имеющиеся в настоящее время PMOS-транзисторы с напряжением затвора 5 В или даже 3 В.

Если напряжение батареи вашей схемы составляет не менее 10 В, вы можете подключить затвор PMOS FET непосредственно к возврату батареи (рис. 5). Как и прежде, вы должны подключить транзистор в обратном направлении (относительно обычной практики), чтобы сориентировать его корпус диода в направлении нормального протекания тока. Это соединение подает напряжение батареи между затвором и стоком, но напряжение между затвором и истоком управляет сопротивлением канала. Однако внутренний диод создает напряжение истока на одно падение ниже напряжения стока, когда вы впервые прикладываете V _БАТТ . В результате получается жесткое напряжение затвор-исток, равное -(V _BATT -V _DIODE ), которое быстро увеличивает полевой транзистор, сводя падение VDS к желаемому минимуму.

Рис. 5. Этот переключатель на полевом транзисторе с PMOS на стороне высокого напряжения предлагает простую защиту от обратного тока в обмен на более высокое сопротивление в открытом состоянии и более высокую стоимость.

Проблема низкого заряда батареи

Для напряжения батареи ниже 10 В, но выше 2,7 В вы можете использовать низковольтный полевой МОП-транзистор, такой как Siliconix Si9. 433DY или Si9435DY. С другой стороны, обеспечение защиты от переполюсовки батареи при напряжении ниже 2,7 В может быть проблемой. Одним из решений является использование биполярного транзистора, что влечет за собой потери тока базы. Другим является использование низкопорогового полевого транзистора PMOS с зарядовым насосом для управления напряжением затвора под землей (рис. 6). Эта схема может работать с выходным напряжением 5 В или 3,3 В. Несмотря на то, что схема предназначена для работы с двумя элементами, схема обычно запускается при входном напряжении всего 1,5 В.

Рис. 6. Использование переключателя PMOS FET верхнего плеча с низким напряжением батареи требует подкачки заряда (D ₁ , D ₂ и C ₁ ) для управления напряжением затвора под землей.

Один или два элемента батареи не обязательно производят достаточное напряжение затвор-исток для полного включения полевого транзистора. Тем не менее, коммутационный узел повышающего DC/DC-преобразователя IC1 приводит в действие простой подкачивающий насос, состоящий из C ₁ , D ₁ и D ₂ , который генерирует более чем достаточно для этой цели. Для В _IN = 2В, привод затвора примерно -(V _IN +V _OUT ) = -7В.

Инверсия батареи делает КМОП-преобразователь постоянного тока похожим на диод с прямым смещением; преобразователь отключает ключ, подтягивая напряжение затвора как минимум на одно падение диода выше истока. Подтягивающий резистор на 100 кОм разряжает емкость затвора в течение 140 мс, но слегка нагружает зарядовый насос и не мешает усилению MOSFET. Опять же, схема подключает МОП-транзистор в обратном направлении, чтобы предотвратить прямое смещение внутреннего диода полевого транзистора во время реверсирования батареи.

Вы также можете использовать переключатель нижнего плеча NMOS для защиты, используя выход DC/DC преобразователя для повышения напряжения затвора (рис. 7). При нормальном регулировании преобразователь (IC1) притягивает затвор MOSFET выше его истока. Если вы установите батарею задом наперед, сопротивление нагрузки разряжает конденсатор выходного фильтра, который отключает полевой МОП-транзистор, удерживая затвор и исток при одном и том же потенциале.