PhotoMos输出端并联TVS做什么用

mengmianren

今天想讨论这样的一个问题，不知道大家在高压采样电路中是否见过在光MOS输出端端并联TVS的案例，如下图所示：使用了两个TVS串联。



再看下面这个例子，它是之前分析过的Preh的控制板，也是在输出端并联了TVS，使用了三个TVS串联。



例子还有很多，下图也是使用三个TVS管串联后并联到光MOS输出端。



当然，有些案例也是没有布置上面的TVS的，例如下图。



所以，我们的问题就是这些TVS是用来实现什么作用的呢？答案很简单，它是用来保护光MOS的输出级不会因为过压而损坏。

下面先看下光MOS概念以及它在BMS上面的应用场合。

定义

PhotoMOS是指在输入元件中采用LED，在输出元件中采用MOSFET的光电耦合器的半导体继电器，光MOS属于固态继电器（Solid State Relay,SSR）的一种。（下图来源于松下官网）



以博通的光MOS ASSR-601为例，其内部结构框图如下（来自博通官网）：输入端供电后发光，传输到接收端的感光二极管阵列，这些串联的二极管阵列就像太阳能电池一样可以产生电压，去驱动MOS导通。



工作过程

光MOS的输出端导通过程如下图。（图片来自于亿光官网）



光MOS的输出端断开过程如下图。（图片来自于亿光官网）



BMS上的应用位置

在介绍绝缘检测的时候有提过，光MOS主要应用在两个地方，一是高压采样电路上分压电阻的回路开关，如下图所示。



还有就是用于绝缘检测电路中的桥臂开关，无论哪种情况，光MOS都是用在高压电路中。



输出端可能的损坏场景

在光MOS的规格书中会标明输出端可承受的最大直流电压，例如东芝的TLX9160T的耐电压为1500V，超出这个范围就可能损坏。（下图来自东芝官网）



另外，在规格书中也提供了雪崩电流值，超出这个范围也可能损坏。



如下图使用时，以800V平台为例，其最高电压不会超过1000V，那么选择TLX9160T（1500V耐压）是可以满足使用与降额的，而且基本上也覆盖了BMS的最高要求。



但是，我们发现即使远远超出平台的最高电压，有时还是会在光MOS输出端并联TVS，例如BYD的高压检测板，如下图所示：这个光MOS来自于博通，输出端也是1500V耐压，但是输出端还是放置了两个串联的TVS，这个TVS来自力特，双向类型，standoff电压为451V，那么两个串联后就是902V。



所以，可能会有其他的场景出现光MOS的输出端电压很大的情况，例如下图的场景：在给产品做下电模式的耐压测试时，测试仪的两个引脚一端接低压地，一端接高压正极，当在电压上升阶段时，开关K3的两端可能会存在一个瞬时的电压冲击。



仿真结果如下，因为光MOS的输出端等效电阻不是无穷大的，所以上电过程就相当于给电容充电的过程，在电容充满过程中，开关S1两端是存在大电压的。



总结：

以上所有，再一次仅供参考。

落叶纷飞

针对您提到的光MOS输出端并联TVS的问题，这些TVS管在电路中起到瞬态过电压保护的作用。它们能够吸收电路中的瞬时过电压，保护光MOS的输出级不受损坏。当电路中出现高压脉冲或雷击等瞬态过电压时，TVS管会迅速导通，将过电压泄入地面，从而保护电路的安全运行。

至于案例中使用的两个或三个TVS管串联后再并联到光MOS输出端，这通常是为了适应不同的电路需求和电压等级。有些案例中不布置TVS管，可能是因为电路设计对瞬态过电压的承受能力较强，或者采取了其他保护措施。总体来说，TVS管的布置需要根据具体的电路设计和需求来确定。

mengmianren

针对您提到的光MOS输出端并联TVS的问题，TVS（瞬态抑制二极管）在此处的主要作用是保护电路免受高压瞬态脉冲和静电放电（ESD）的影响。在高压采样电路中，由于各种原因（如电网干扰、雷击等）可能会产生瞬态过电压，这些过电压可能会损坏电路中的元器件。并联TVS可以有效地将过电压迅速泄放至地线，从而保护光MOS的输出级不受损坏。

关于案例中提到的使用两个或三个TVS串联，可能是根据具体电路需求和电压承受能力进行设计。有些案例没有布置TVS可能是因为该电路对过电压的承受能力较强或者有其他保护措施。总体来说，TVS在光MOS输出端的应用是一种有效的保护措施，以增强电路的安全性和稳定性。

hudaren43

针对您提到的光MOS输出端并联TVS的问题，这些TVS管在电路中起到瞬态过电压保护的作用。它们能够吸收电路中的瞬时过电压，保护光MOS的输出级不受损坏。当电路中出现高压脉冲或雷击等瞬态过电压时，TVS管会迅速导通，将过电压泄入地面，从而保护电路的安全运行。

至于案例中使用的两个或三个TVS管串联后再并联到光MOS输出端，这取决于具体电路的设计和需要保护的电压范围。有些案例中不布置TVS管，可能是因为电路设计时已经充分考虑了过电压的保护措施，或者其他因素如成本、空间等。总之，需要根据具体的应用场景和电路设计来决定是否使用TVS管以及具体的使用方式。