低残压的TVS在锂电池充放电MOS降本方案中的使用

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引言：锂电池BMS保护的新挑战与新机遇

随着锂电池在储能系统、新能源汽车、电动工具、便携设备等领域的广泛应用，电池管理系统（BMS）的可靠性与成本控制成为行业议题。在BMS充放电回路中，MOS管承担着关键的开关控制功能——充电MOS管控制充电回路的通断，放电MOS管控制放电回路的通断。然而，MOS管在开关瞬间，因电流突变会产生漏极尖峰电压，功率管开关速度越快，产生的过电压就越高。若不加以有效防护，MOS管极易被击穿损坏，导致整个BMS系统失效 。

低残压TVS：MOS管保护的技术演进

传统的MOS管保护方案通常采用普通TVS管并联在MOS管GS或DS之间。普通TVS在浪涌冲击下，钳位电压会随电流上升持续升高，往往超出后端敏感芯片的耐压范围。而具备低残压特性的TVS则完全不同：器件被触发击穿后，保护电压上升缓慢，尽管通过的电流上升比较快，但是电压却基本上保持比较低的维持电压，以纳秒级速度泄放浪涌电流，将钳位电压压至极限低位。

低残压的TVS的关键优势在于：极速响应（纳秒级导通）、低钳位（导通后维持低电压，低于常规TVS）、无闩锁风险（浪涌冲击后快速恢复）。这些特性使其成为BMS充放电MOS管保护的理想选择 。

降本逻辑：更低钳位 = 更低耐压 = 更低成本

低残压TVS实现MOS管降本的关键逻辑并不复杂：

传统方案中，普通TVS钳位电压较高，为留出安全裕量，工程师不得不选用耐压等级更高的MOS管。高耐压MOS管不只单价更贵，导通电阻也往往更大，带来更高的导通损耗和发热。

低残压的TVS方案中，低钳位电压大幅降低了MOS管承受的电压应力。以85V的TVS为例，在同等浪涌条件下可将钳位电压从136V降至110V以内，后端芯片承受的电压应力降低20%以上。这意味着工程师可以选用耐压等级更低、导通电阻更小、成本更低的100V的MOS管来替代120V的MOS，在保证可靠性的同时实现系统BOM成本的明显下降。

宝宫推出的TVS-n 系列TVS二极管正是这一降本理念的典型实践——通过非对称钳位能力实现更低的钳位电压，使设计人员能够选用额定值更低的MOSFET或二极管，从而降低传导损耗和BOM成本。

低残压贴片压敏电阻CMSL：另一种降本路径

在低残压TVS方案备受关注的背景下，低残压贴片压敏电阻CMSL为锂电池充放电MOS管保护提供了一条同样值得关注的降本路径。

上海宝宫作为国内率先大规模推广高能贴片压敏电阻的企业，在低温烧结技术上的突破实现了高能贴片压敏电阻的国产化替代。其贴片压敏电阻采用陶瓷无引线芯片式封装，杜绝了引线电感，确保对瞬态浪涌的高速响应。工作几乎不受温度干扰，可在 55°C至125°C范围内可靠保护。

普通的压敏电阻，跟TVS相比，在同样的体积下，具有更大的通流能力，这个特点非常适合的BMS充放电中MOS的保护，因为这种保护中，一般是多颗大功率的TVS 管并联的模式，用贴片压敏电阻，则可以实现一颗对多颗的替代，这一个方面减少了布线的空间，另外就也提升了贴片的效率，安全性和可靠i选哪个也进一步提升，缺点就是残压太高，对于MOS管的保护不利。根据这种情况，宝宫开发了低残压的高能贴片压敏电阻，在保留压敏电阻小尺寸大通流特性的基础上，降低了保护电压，使得CMSL对于TVS方案，有一颗替代多颗并且稳定性和可靠性更高的特点。

上海宝宫TVS -N /CMSL 系列：为锂电池保护量身打造

上海宝宫旗下TVS-N和CMSL 系列贴片压敏电阻，依托公司多年在电路保护行业的积淀和对陶瓷材料的研发实力，为锂电池充放电MOS管保护提供了高性价比的过压防护选择。

上海宝宫以一站式服务为特色，从电路保护诊断到定制方案，再到产品提供和测试服务，满足客户需求。正如上海宝宫的企业理念所言—— “电路保护问题，宝宫帮您解决” 。

结语：降本不降质，选对器件是关键

在锂电池BMS充放电MOS管保护中，低残压TVS-N无疑表达了宝宫对于充放电MOS保护的追求。上海宝宫CMSL系列贴片压敏电阻凭借陶瓷工艺的温度稳定性、无引线封装的高速响应、国产化带来的成本优势，为工程师提供了另外一条同样可靠的降本路径。

降本不等于降质，关键在于选对器件、用对方案。上海宝宫愿与广大工程师一道，为锂电池的安全保护与成本优化持续探索。

上海宝宫实业有限公司——电路保护问题，宝宫帮您解决