DS2726在充電器反接時(shí)保護(hù)Li+電池的應(yīng)用

1、ds2726在充電器反接時(shí)保護(hù)li+電池的應(yīng)用充電器反接會(huì)損壞ds2726鋰離子(li+)電池庇護(hù)器。因?yàn)橛行┢骷_對(duì)負(fù)十分敏感，導(dǎo)致器件不能正常工作，雖然ds2726的高邊p溝道fet關(guān)斷，但該器件的一些引腳仍無(wú)法承受負(fù)電壓，本文在介紹ds2726的基礎(chǔ)上，提出了兩種庇護(hù)計(jì)劃：一種計(jì)劃是增強(qiáng)肖特基以箝位ds2726相應(yīng)引腳電壓；另一種計(jì)劃是提高這些對(duì)負(fù)電壓敏感的引腳阻抗，以限制，功耗。通過(guò)這些容易設(shè)計(jì)計(jì)劃使ds2726能夠在充電器反接的狀況下不被損壞。2 ds2726簡(jiǎn)介ds2726是一款集成電壓、電流檢測(cè)和電池均衡功能的自立庇護(hù)器件，可用于510節(jié)鋰離子(li+)電池組。ds2726采納

2、高端p溝道庇護(hù)fet實(shí)現(xiàn)過(guò)壓、欠壓、放電電流和短路庇護(hù)。庇護(hù)監(jiān)測(cè)每節(jié)電池的電壓以檢測(cè)過(guò)壓和欠壓狀態(tài)。另外，高端庇護(hù)允許主系統(tǒng)在故障狀態(tài)導(dǎo)致庇護(hù)fet關(guān)斷的狀況下，仍能與ds2788等電量計(jì)保持通信。ds2726無(wú)需通過(guò)外部微控制器配置器件，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)并降低了成本?？赏ㄟ^(guò)引腳設(shè)置電壓庇護(hù)和電池均衡門(mén)限；過(guò)度放電和短路電流限制則由外部設(shè)置；過(guò)度放電和短路電流超時(shí)延時(shí)由外部設(shè)置。ds2726在提供牢靠庇護(hù)的同時(shí)能夠保證全部電池被勻稱地充電，從而延伸電池用法壽命。電池均衡期間，內(nèi)部開(kāi)關(guān)可提供150 ma(典型值)旁路電流。電池均衡可以在檢測(cè)到充電器時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟，或通過(guò)控制引腳上的信號(hào)開(kāi)啟，提高了靈便性。

3、ds2726提供節(jié)約空間的7 mm7 mm、32引腳tqfn封裝。ds2726可為510節(jié)鋰離子(li+)電池組提供完備的充電和放電庇護(hù)。庇護(hù)電路分離監(jiān)測(cè)各節(jié)電池電壓，以檢測(cè)是否處于過(guò)壓和欠壓狀態(tài)。用戶可通過(guò)外部電阻設(shè)置限流門(mén)限，以庇護(hù)器件免受過(guò)放電電流和短路電流的損壞。采納高邊p溝道庇護(hù)fet，由片上10 v fet驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)。電池均衡電路確保全部電池均衡充電。圖1為ds2726引腳配置。ds2726引腳功能描述如下：rsc(引腳1)：短路門(mén)限。該引腳到電池組的正極之間的電阻挑選放電方向短路狀態(tài)下的門(mén)限電壓；rdoc(引腳2)：放電過(guò)流電壓門(mén)限。該引腳與電池組的正極之間所銜接的電阻可挑選過(guò)流

4、狀態(tài)下在放電方向上的門(mén)限電壓；vcc(引腳3)：穩(wěn)壓輸出。vcc為內(nèi)部電路提供電源，并將配置引腳拉高至vin該引腳應(yīng)銜接1只起碼01 f的陶瓷電容旁路至gnd；sel0，sel1(引腳4、5)：電池組所選電池節(jié)數(shù)。該引腳為三級(jí)輸入。接地或與vcc相連分離實(shí)現(xiàn)規(guī)律低或規(guī)律高，懸空則實(shí)現(xiàn)中級(jí)門(mén)限；cdocd(引腳6)：放電過(guò)流延遲時(shí)光。該引腳與gnd之間所銜接的電容用于設(shè)置dc fet關(guān)斷前放電過(guò)流狀態(tài)必需保持的時(shí)光；sleep(引腳7)：睡眠模式挑選輸入。驅(qū)動(dòng)該引腳為規(guī)律低強(qiáng)制ds2726進(jìn)入最低功耗狀態(tài)。若施加充電電壓，ds2726退出睡眠模式。當(dāng)cbcfg為高電平，該引腳的規(guī)律高使能電池均衡

5、；cscd(引腳8)：短路電流延遲時(shí)光。該引腳與cnd之間所銜接的電容用于設(shè)置dcfet關(guān)斷前短路電流狀態(tài)必需保持的時(shí)光；cbcfg(引腳9)：充電均衡配置輸入。當(dāng)為規(guī)律低時(shí)，若vpkpvvin+ vcdet，充電均衡使能；當(dāng)為規(guī)律高時(shí)，若sleep引腳為規(guī)律高，則充電均衡使能；cbs0，cbs1(引腳10、11)：挑選電池均衡電壓。該引腳輸入為三級(jí)輸入，接地或接vcc分離實(shí)現(xiàn)規(guī)律低或規(guī)律高，懸空則實(shí)現(xiàn)中級(jí)門(mén)限；ovs0，ovs1(引腳12、13)：挑選過(guò)壓門(mén)限。該引腳輸人為三級(jí)輸入，接地或接vcc分離實(shí)現(xiàn)規(guī)律低或規(guī)律高，懸空則實(shí)現(xiàn)中級(jí)門(mén)限。nc(引腳14、30)：懸空，內(nèi)部無(wú)銜接；gnd(引

6、腳15)：接地。接至最低電壓電池的負(fù)極；v00v10(引腳1626)：負(fù)極電壓檢測(cè)。銜接至電池組中的第一節(jié)電池的負(fù)極；vin(引腳27)：銜接至最大電池正極；dc(引腳 28)：放電控制輸入。cc控制充電fet的柵極，驅(qū)動(dòng)pkp至volcc，并導(dǎo)通或關(guān)斷充電fet；sns(引腳29)：檢測(cè)輸入。銜接至充電和放電 fet的漏極。作為基準(zhǔn)電壓檢測(cè)短路和放電過(guò)流狀態(tài)；cc(引腳31)：充電控制輸人。cc控制充電fet的柵極，驅(qū)動(dòng)pkp至volcc，并導(dǎo)通或關(guān)斷充電fet；pkp(引腳32)：電池組正極。pkp電壓用于檢測(cè)充電器附件或庇護(hù)釋放狀態(tài)。3 ds2726設(shè)計(jì)應(yīng)用在ds2726典型應(yīng)用電路的基

7、礎(chǔ)上，通過(guò)容易的設(shè)計(jì)修改，可利用ds2726 li+電池庇護(hù)器承受負(fù)電壓，在充電器反接時(shí)為電池提供庇護(hù)。圖2為采納ds2726的電池庇護(hù)電路。31 庇護(hù)pkp引腳pkp引腳簡(jiǎn)單裸露在充電反接電壓下，典型應(yīng)用電路中，該引腳已接有1個(gè)肖特基二極管，能夠防止感應(yīng)沖擊(產(chǎn)生過(guò)流)，使該引腳拉至地電位以下。唯一需要修改的是提高pkp阻抗，從而限制流過(guò)肖特基二極管的電流。10節(jié)電池用法42 v充電器。60 v肖特基二極管具有vf= 045 v。rpkp電壓為：-42 v-(-045 v)=-4155 v。假設(shè)用法250 mw的電阻則：250 mw=(-4155 v)2/rpkp，其中，rpkp=6905

8、k。3. 2 利用變阻器庇護(hù)cc fetcc是另一個(gè)裸露于負(fù)電壓的引腳，正常工作條件下，cc驅(qū)動(dòng)充電控制器 fet的柵極，電壓擺幅達(dá)到pkp引腳電壓以關(guān)斷。cc引腳拉至pkp電壓以下約10 v時(shí)，fet導(dǎo)通。因?yàn)閜kp將被箝位在-045 v，cc無(wú)法打開(kāi)fet。然而，充電控制fet只能承受20 v的柵-源電壓。假如在充電控制器fet的柵極和源極之間增強(qiáng)變阻器v2，可庇護(hù)cc fet免于損壞。假如沒(méi)有v2，柵-源電壓將達(dá)到-42 v左右，這將超出fet的額定值。變阻器v2在16v打開(kāi)，箝制柵-源電壓。則cc fet電壓為：-42v+16v=-26v。cc電阻兩端的壓降：-26v-(-0.45v)

9、=-2v。假定用法250mw的電阻則：250mw= (-2555v)2/rcc其中，rcc=1857 k。更大的cc和pkp電阻會(huì)導(dǎo)致充電控制器fet的通斷時(shí)光增大，從而使fet打開(kāi)時(shí)在線性區(qū)域停歇較長(zhǎng)時(shí)光。實(shí)際應(yīng)用中這個(gè)問(wèn)題并不嚴(yán)峻，由于電流受充電器限制。33 箝位sns引腳盡管cc fet關(guān)斷，負(fù)電壓作用在pk+使其體二極管導(dǎo)通。使sns 浮現(xiàn)負(fù)電壓，sns是最后一個(gè)需要肖特基二極管箝位的引腳。庇護(hù)fet漏極電壓：-42 v+o6 v=-41.4 v。sns引腳電壓將箝位在-045 v。sns電阻兩端壓降：-41.4v-(-045v)=-3995 v。假設(shè)用法250 mw的電阻：250 mw=(-3995 v)2rcc，其中，rcc=6384 k。sns引腳將汲取約1a電流：1a6384k=6384 mv。這將在過(guò)電流門(mén)限引入誤差約6.4 mv。假如用法額定功率更大的電阻，可以減小電阻值，從而降低這個(gè)誤差。注重：sns端的rc時(shí)光常數(shù)隨著電阻的提高而轉(zhuǎn)變。因此，電容值也要相應(yīng)轉(zhuǎn)變，以維持適當(dāng)?shù)臅r(shí)光常數(shù)。sns的時(shí)光常數(shù)應(yīng)當(dāng)與rdoc和rsc時(shí)光常數(shù)相全都。假如這些引腳的時(shí)光常數(shù)不全都，會(huì)在過(guò)流門(mén)限引入額外誤差。4 結(jié)論ds2726 li+電池庇護(hù)器經(jīng)過(guò)電路修改后，能夠在充電器反