鋰電池保護板設(shè)計

1、鋰離子電池保護板設(shè)計字體大小:鋰離子電池保護器IC有適用于單節(jié)的及24節(jié)電 池組的.這里介紹這類保護器的要求,并重點介紹單 節(jié)鋰離子電池保護器電路.對鋰離子電池保護器的基本要求：充電時要充滿,終止充電電壓精度要保護土 1%；在充、放電過程中不過流，并有短路保護；到達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；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 保護的延時電路,防止瞬態(tài)干擾造成誤動作；在多個串聯(lián)的電池組充電時，要保護各節(jié)電池電壓 的匹配平衡,匹配精度要求10%左右；自身耗電省（

2、無論在充、放電時保護器都是通電工 作的）.單節(jié)電池保護器耗電一般小于10pA,多節(jié)的一 般在20pA左右;在到達終止放電時，它處于關(guān)閉狀態(tài), 一般耗電2口A以下；保護器電路簡單,外圍元器件少，占空間小,可以做 在電池或電池組中.m100k禽蚌J 一 電池-C1BATT+0這里以富精單節(jié)鋰離子電池保護器DW01為例來說 明保護器的電路及工作原理.該器件主要特點: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30mV(0.7%); 耗電省，在3.5V工作電壓時工作電流典型值7pA，到 達終止放電后耗電僅0.2pA；有過充、過放、過流保 護，

3、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 +80C.DW01組成的單節(jié)鋰離子電池保護電路上圖，其內(nèi) 部結(jié)構(gòu)簡化圖及外部元器件圖如下圖所示.V1為控 制放電的MOSFET,V2為控制充電的MOSFET,R1、C 1用來消除充電器輸入電壓的紋波及干擾電壓,R2為 防止充電器電源接反時保護CS端的電阻,R3為V2的偏置電阻,FU為保險絲,BATT+及BATT-為電池組 的正極和負極（此保護器電路置于電池中）.在正常充、放電時,V1、V2都導通.充電電流從BATT +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，

4、電流由BATT+經(jīng)負載RL（圖1中未 畫出）后，經(jīng)BATT-及V2、V1流向電池負極，其電流方 向與充電電流方向相反.由于VI、V2的導通電阻RD S（ON）極小，因此損耗較小.幾種保護的工作狀態(tài)如下：5ATT+I VD2 BATT-1 .過充電保護P1為控制過充電的帶滯后的比較器,R6、R7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導通, V2的偏置電阻R3有電流流過使V2也導通（V1在充 電時是導通的），這樣形成充電回路.當充電到達并

5、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.過放電保護過放電保護電路是由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Q 2、Q3組成的CMOS輸出電路組成.當電池放電達到 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 .過流保護以放電電流過流保護為例,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，如上圖所示.如 果把導 通的VI、V2看做一個電阻，即RV1DS(ON)及RV2DS (ON),則放電回路如上圖的虛線所示.若忽略R2上極 小的壓降，則VCS對地的電壓為：VCS=RV1DS(ON)+RV2DS(ON)xIL即VCS與放電電流IL成比例.過流保護電路由比較器P3、延時電路或門等組成. 若放電電流超過設(shè)定閾值而使VCS超過0.2V，則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