Das hat zwei Gründe.
Naja, eigentlich nur für einen, aber mit zwei Faktoren.
Ein MOSFET kann beim Einschalten in beide Richtungen leiten, da es sich tatsächlich nur um einen Widerstandskanal handelt, der geöffnet oder geschlossen wird. (Genau wie ein Hahn ist er mit einem kleinen Widerstand offen, mit einem großen Widerstand oder einer kleinen Abstufung dazwischen geschlossen.)
Ein MOSFET hat aber auch eine sogenannte Body-Diode, die durch den kleinen Pfeil angedeutet ist. Diese Body-Diode leitet immer, wenn sie vorwärts vorgespannt ist. Es sieht ungefähr so aus:
Diese Schaltung simulieren - Mit CircuitLab erstelltes Schema
(seltsame Textbeschriftung beiseite, damit das Bild weniger bombastisch aussieht)
Dies ist bei allen MOSFETs aufgrund ihres internen Aufbaus nicht möglich. Einige MOSFETs werden speziell hergestellt, damit die Diode für bestimmte Anwendungen nützlicher wird, aber es gibt immer eine Diode.
Wie in Kommentaren erwähnt; Die Body-Diode ist eine Folge der Substratverbindung. Ich erinnere mich, dass ich ein oder zwei seltene MOSFET-Typen mit diesem Anschluss an einem separaten Pin gesehen habe, aber sie wären schwer zu finden. (Und wahrscheinlich möchten Sie den Pin aus Gründen der Stromstärke trotzdem normal anschließen.)
Dies bedeutet, dass, wenn Sie nur einen in einem Strompfad verwenden, der auf zwei Arten leiten kann, ein Weg immer mit einem Spannungsabfall von ungefähr einer Diode leiten wird.
Manchmal willst du das, manchmal nicht. Wenn Sie nicht zwei MOSFETs in umgekehrter Reihenfolge anschließen, ergibt sich folgendes Gesamtbild:
simulieren Sie diese Schaltung
Wenn die eine Body-Diode leitet, sperrt die andere und umgekehrt.
Im Falle eines Batterieschutzes sind nun beide MOSFETs mit ihrem Gate an einen unabhängigen E / A-Pin angeschlossen, da bei leerer Batterie eine Ladung und bei voller Batterie eine Entladung möglich ist. Der Chip schaltet also nur den MOSFET ein, dessen Diode die zulässigen Richtungen blockiert, und wenn sich die Batterie in einem Extremfall ihres Anwendungsfalls befindet, lässt ihre Body-Diode zumindest Strom in die andere Richtung zu, selbst wenn die Über- oder Unterspannungssituation vorliegt halten eine Weile an, nachdem der Strom zu fließen beginnt.
Ob dies zu Problemen mit der MOSFET-Erwärmung führen kann, wenn sich eine Batterie sehr seltsam verhält, ist ein separater Punkt und hat sich bisher als kein Problem erwiesen. Normalerweise leitet die Body-Diode nur einen Sekundenbruchteil, bevor die Über- / Unterspannung verschwindet und beide MOSFETs wieder einschalten.
Die im Schaltplan gezeigten Dioden haben möglicherweise auf diese Tatsache hingewiesen (meine Augen haben sie anfangs beschönigt), aber es ist auch wahrscheinlich, dass Sie bessere Dioden einsetzen, um höhere sichere Entladeströme von einer vollen Batterie oder Ladeströme von einer leeren Batterie zu unterstützen.
In der Praxis weist ein Leistungs-MOSFET eine Body-Diode parallel zum Kanal auf. Diese parasitären Dioden sind ein wesentlicher Bestandteil eines Leistungs-MOSFET. Infolgedessen kann ein Leistungs-MOSFET den Strom nur in eine Richtung sperren. Der Schalter in der Batterieschutzschaltung muss den Strom in beide Richtungen blockieren: Laden und Entladen. Aus diesem Grund gibt es zwei gegenüberliegende MOSFETs in Reihe: einen für jede Richtung.
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Ein FET dient zum Blockieren des Ladens und der andere zum Blockieren des Entladens. Dies ermöglicht 3 Betriebsarten: Laden, Entladen und Ruhezustand.
Siehe Abschnitt "Cutoff-FETs und FET-Treiber" in diesem Dokument .
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