保護回路の仕組み - nearfactory/2024-TOINIOT2 GitHub Wiki

電源基板に搭載されている保護回路の仕組みについて解説しています。

必要な知識

  • MOSFET (Nch/Pch) に関する知識
  • PICマイコン (PIC12F683) に関する知識
  • 電源の分圧に関する知識
  • ヒューズに関する知識 など

仕組み概要

  1. バッテリー電源を抵抗により分圧する (最大電圧を3.3V以下に) => V_RAWとする
  2. V_RAWをPICマイコンのアナログ入力可能なピンに接続する => ピン2とする
  3. V_RAWを3端子レギュレータを用いて3.3V (PICマイコンの電源電圧) に降圧し、PICマイコンに供給する
  4. PICマイコンで常にピン2をアナログ読みし続け、あらかじめ設定しておいた閾値 (過充電/過放電時の電圧を参考に決定) と比較する
  5. PchMOSFETのソースにV_RAWを、ゲートはV_RAWでプルアップして接続しておき、ピン2の電圧が閾値の範囲内 (過充電/過放電になっていない) ならNchMOSFETに接続されているピンをHIGHに設定する => ピン1とする
  6. NchMOSFETのソースはPchMOSFETのゲートに接続されており、NchMOSFETのゲートにHIGHが印加されたらNchMOSFETのソースとドレインが導通して、PchMOSFETのゲートがGNDに落ちる
  7. PchMOSFETのゲートがソースよりも低い電圧になる (GNDになる) ため、PchMOSFETのソースとドレインが導通し、PchMOSFETのドレインからメインの電源供給へとつながる