Minimaler Verpolungsschutz

Ich entwerfe eine batteriebetriebene Schaltung, in der ein Leistungs-MOSFET, der von einer ATtiny85-MCU gesteuert wird, eine ohmsche Last (sehr, sehr niedrige Frequenz) schaltet. Der Akku ist Li-Ion, voll aufgeladen bei 4,2 V. Der maximale Laststrom beträgt etwa 16A. Der Platz auf dem Board ist wirklich begrenzt, also versuche ich, die Anzahl der Komponenten auf ein Minimum zu beschränken. Ich brauche Überstrom-, Überentladungs- und Verpolungsschutz. Ich verarbeite die ersten beiden direkt in der MCU (mit kalibrierter interner Referenz), um die Platinengröße zu reduzieren: Überstrom wird über einen differenziellen ADC von einem Shunt-Widerstand erfasst, und Überentladung wird gemessen, indem die interne Referenz gelesen und die Versorgungsspannung zurückgerechnet wird. Dies ist der relevante Teil des Schaltplans (GATE/SCK ist der MCU-Ausgang, die ohmsche Last liegt zwischen +V und LOAD_GND):

Das Problem tritt beim Verpolungsschutz auf. Ich muss so viel Spannung wie möglich an die Last liefern und höchstens 50 mV abfallen (ich habe einen PSMN0R9-25YLC-MOSFET gewählt, der 1 mOhm Rds hat, dh 16 mV bei 16 A). Natürlich fällt auch eine Serien-Schottky-Diode zu stark ab, außerdem muss sie dem Laststrom standhalten (= größer, und die Platinengröße ist wichtig). Normalerweise würde ich dies mit einem anderen MOSFET tun, um die Stromleitung basierend auf der Polarität zu unterbrechen. Aber bei dieser Platine ist das Hinzufügen eines weiteren MOSFET aufgrund seiner Größe ein Problem.

Andererseits kann ich den Abfall einer Schottky-Diode an der MCU-Versorgung aushalten, da sie zu der von mir eingestellten Uhr auf 1,8 V abfällt und der Überentladungsschutz verhindert, dass die Batterie unter 2,7 V oder so fällt. Ich dachte darüber nach, die MCU mit einer Diode zu schützen und den MOSFET ungeschützt zu lassen, da er -20 V aushält. Das Problem dabei ist, dass, sobald die Polarität umgekehrt wird, kein Schaden auftritt, aber die Last immer durch die MOSFET-Body-Diode gespeist wird.

Hier kommt also die Frage: Kennt jemand eine kreative Lösung zum Schutz dieser Schaltung, die höchstens 50 mV bei 16 A abfällt und sehr wenig Platz auf der Platine benötigt? Um zu verdeutlichen, wie viel Platz zur Verfügung steht, kann ich wahrscheinlich noch ein PSMN0R9 da rein bekommen, aber es wäre wirklich voll und ich würde eine kleinere Lösung bevorzugen. Die Kosten spielen keine allzu große Rolle.

UPDATE: ein paar Dinge, die vielleicht nicht klar sind und auf die ich in den Kommentaren geantwortet habe:

• Es ist kein Ladegerät beteiligt. Der Akku ist ein 18500er oder 26650er, der vom Benutzer entfernt werden kann. Der Benutzer lädt ihn mit einem separaten externen Ladegerät auf.
• Die Schaltung hat bereits 3 mOhm, aber ich kann den Shunt (R1) auf 1 mOhm senken, indem ich etwas Genauigkeit im Überstromschutz opfere.
• Die Last ist rein ohmsch. Ein Verpolungsschutz ist erforderlich, falls der Benutzer die Batterie falsch einlegt (da der Formfaktor der Batterie dies ermöglicht).