一款真正的智能电池是什么样的？

近来，从事电池行业前景可观——当然，我们了解的大多是可佩带产品、智能手机和微型无线耳机，但是在手提产品的另一领域，创新层出不穷。它就是大型电机应用，其领域涉及交付或工业无人机、电池备份和储能系统以及电动自行车和摩托车。

这些产品具有极高的市场溢价（具有充分理由）。它们具有健壮性且使用寿命长，适用于寻求与价格匹配的优质体验的消费者。

对于为这类应用提供动力的电池组，需要搭配一种监测解决方案。bq76940和bq76925等产品适合用来捕获特定电池的关键模拟信息并通过继电器传递到微型控制器中，此微型控制器可以是我们的预编程电量计(bq78350-R1)或是由MSP430™微型控制器自行制成的产品。

每个电池系统需要考虑的另一个首要事项是如何控制充电和放电。时机正确时，这两种动作都能够简单完成，但是在设计时，每一步都要考虑到可能暂时（或永久）阻止其中一种或两种动作发生的情况。例如，已充满电的电池组可能会连接到质量一般的充电器，而充电器无法感应到电池组已充满，又例如，已完全放电的电池组可能需要脱机以防元件过时效和系统使用寿命缩短。

其简单的解决方法是驱动电池组“低”侧的电源FET，我们大多数的中高压监测器中都已内置该功能。FET紧邻电池的接地侧，方便其轻松开关，原因是这通常会生成10-14V的电压。再加上两个Zener二极管，基本上就已经完成了！我的设计师同行可能会反驳我的方法过于简化，但是这就是我的方法。

但是，该方法也有一个极大的缺点。当FET关闭时，电池和系统接地不再通过电气连接。由于缺少共同接地导致电池微型控制器很难与外界通信，没有使用绝缘技术使得产品变得昂贵和耗电。

还有一个更好的解决方法—碰巧成为所有已售笔记本电池组的通俗标准—驱动“高”侧的电源FET。您不难猜到，这样做需要将FET放置在电池槽的另一端，即最高元件的正极端子和系统电源轨之间。由于共用电池和系统接地，所以两者可以随时自由通信，无论是否允许充电和/或放电。

P沟道FET并不是大功率高压应用的极好选择，因为其自身的导通电阻较高，所以N沟道FET是可能的最佳选择。有一点是需要您权衡的，您必须利用电压大约为10-14V的低端电池生成比电池槽还要高的电压。在设计用于笔记本电池的产品中生成这样的充电泵已属不易，而要在 24V、26V、48V甚至60V电池中进行这一步操作就更加不简单—在电动自行车等电机驱动应用中，其强大的瞬态波动可能会使感应冲击时的电压加倍，这也是需要解决的另一个难题。

这就需要用到bq76200，它是德州仪器首个专用于高电压应用的高端电池FET驱动器。该驱动器的集成电路(IC)设计稳健，低功耗，最大可承受100V的电压，并且能够独立驱动FET进行充电和放电。同时，我们在设计时也充分开发出它的最大灵活性。它可以与18V-60V范围内的电池槽配合使用，适用于小容量和大容量的元件，也适用于并联连接的一个和多个电源FET。bq76200是对bq76940、bq76930和bq76920电池检测器以及bq78350-R1电量计的完美补充；由于控制界面简单，它能够与市场上各种类型的MCU轻松匹配。

bq76200解决了离散充电泵电路结构复杂、可靠性受限的难题，以实现高端FET驱动。它提供了设计师们设计出全世界最好产品的可能：一款真正的智能电池，既能实施保护和确保使用寿命，又能与系统全天候不间断协作。

原文链接：https://e2e.ti.com/blogs_/b/fullycharged/archive/2016/02/01/why-high-side-vs-low-side-fet-switching-matters