鋰電池保護(hù)板設(shè)計(jì)

1、字 體 大 ?。?+鋰離子電池保護(hù)板設(shè)計(jì)?鋰離子電池保護(hù)器IC有適用于單節(jié)的及24節(jié) 電池組的.這里介紹這類保護(hù)器的要求，并重點(diǎn)介紹 單節(jié)鋰離子電池保護(hù)器電路對鋰離子電池保護(hù)器的根本要求：1. 充電時要充滿，終止充電電壓精度要保護(hù)±1%；2. 在充、放電過程中不過流，并有短路保護(hù)；3. 到達(dá)終止放電電壓要禁止繼續(xù)放電，終止放電電壓 精度在±3%左右；4. 對深度放電的電池低于終止放電電壓在充電前 以涓流方式預(yù)充電；?5為了工作穩(wěn)定可靠，防止瞬 態(tài)電壓變化的干擾，內(nèi)部有過充電、過放電、？? 過流保護(hù)的延時電路，防止瞬態(tài)干擾造成誤動作；6. 在多個串聯(lián)的電池組充電時，要保護(hù)各節(jié)

2、電池電壓 的匹配平衡，匹配精度要求±10%左右；7. 自身耗電省無論在充、放電時保護(hù)器都是通電 工作的.單節(jié)電池保護(hù)器耗電一般小于10卩A多節(jié)的 一般在20A左右；在到達(dá)終止放電時，它處于關(guān)閉狀 態(tài)，一般耗電2yA以下；8 保護(hù)器電路簡單,外圍元器件少,占空間小,可以做 在電池或電池組中.精單節(jié)鋰離子電池保護(hù)器DW?富這里以富精單節(jié)鋰離子電池保護(hù)器 DW01為例來說 明保護(hù)器的電路及工作原理該器件主要特點(diǎn)：終止 充電電壓有4.35V、4.30V及4.25V(分別由型號 后 綴A、B、C表示),充電電壓精度可達(dá)±30mV(± 0.7%); 耗電省,在3.5V工作電壓

3、時工作電流典型值 7卩A到 達(dá)終止放電后耗電僅0.2卩A有過充、過放、過流保 護(hù),并有延時以免瞬態(tài)干擾；過放電電壓2.4V,精度±3. 5%;小尺寸5管腳SOT-23封裝;工作溫度范圍-20 +80 C.? DW01組成的單節(jié)鋰離子電池保護(hù)電路上圖，其 內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡化圖及外部元器件圖如以下圖所示.V1為 控制放電的M0SFET,V2為控制充電的M0SFET,R1、 C1用來消除充電器輸入電壓的紋涉及干擾電壓,R2 為防止充電器電源接反時保護(hù) CS端的電阻,R3為V 2的偏置電阻,FU為保險絲，BATT+及BATT-為電池 組的正極和負(fù)極此保護(hù)器電路置于電池中.在正常充、放電時，V1、V

4、2都導(dǎo)通.充電電流從BAT T+流入,經(jīng)保險絲向電池充電，經(jīng)VI、V2后由BATT- 流出.正常放電時，電流由BATT+經(jīng)負(fù)載RL圖1中未 畫出后,經(jīng)BATT-及V2、V1流向電池負(fù)極，其電流方 向與充電電流方向相反.由于VI、V2的導(dǎo)通電阻RD SON極小，因此損耗較小.幾種保護(hù)的工作狀態(tài)如下：1. 過充電保護(hù)?P偽控制過充電的帶滯后的比較器，R6、R 7組成分壓器接在鋰離子電池兩端，其中間頭檢測電 池的電壓并接在R1的同相端,P1的反相端接1.2V基 準(zhǔn)電壓.充電時電池電壓低于過充電閾值電壓時,P1 的反相端電壓大于同相端電壓，P1輸出低電平,使Q1 導(dǎo)通,V2的偏置電阻R3有電流流過使V

5、2也導(dǎo)通V1 在充電時是導(dǎo)通的,這樣形成充電回路.當(dāng)充電到達(dá) 并超過充電閾值電壓時，P1同相端電壓超過1.2V,P1 輸出高電平，經(jīng)100ms延時后使Q1截止,R3無電壓 使V2截止,充電電路斷開，防止過充電.?2.過放電保護(hù)?過放電保護(hù)電路是由R4、R5組成的分壓器、 帶滯后的比較器P2、100ms延時電路、或門及由Q2、Q3組成的CMOS輸出電路組成.當(dāng)電池放電到達(dá) 2.4V時,P2輸出高電平，經(jīng)延時后使OD輸出低電平， V1截止,放電回路斷開,禁止放電.3. 過流保護(hù)以放電電流過流保護(hù)為例，CS端為放電電流檢測端， 它連續(xù)地檢測放電電流這是利用CS端的電壓VCS 與放電電流IL有一定關(guān)系

6、,如上圖所示.如?果把導(dǎo) 通的VI、V2看做一個電阻，即RVIDS(ON)及RV2DS (ON),那么放電回路如上圖的虛線所示.假設(shè)忽略R2上極 小的壓降，那么VCS對地的電壓為：?VCS=RV1DS(ON)+RV2DS(ON) IIX?即VCS與放電電流IL成比例?過流保護(hù)電路由比較器P3、延時電路或門等組成 假設(shè)放電電流超過設(shè)定閾值而使 VCS超過0.2V,那么P3 輸出高電平,其結(jié)果與過放電情況相同使 V2截止,禁 止放電.該器件尚有其他功能，這里不再介紹.有的電路圖將CMOS集成在一片芯片中，電路形式如 下:BOM如下:序號元件 號名稱/型號規(guī)格封裝生產(chǎn)廠家數(shù)愀1U3場效應(yīng)管/TPCS8212TSS0P-8TOSHIBA12U1保護(hù) IC/S-8241AAAMCS0T23-5SEIKO13Fl保險線/0434005. NR0603LIHELFUSE14C3電容(0.1U> 10%, 25V)0603WURAT0603A35C1