電池保護板電路

保護板電路設(shè)計基礎(chǔ)知識電路的基本原理保護板的作用保護板顧名思義就是起保護作用，其主要的功能有三個：1、過充保護功能2、過放保護功能3、過流保護功能另外在電池的裝配中也能對電池的極耳和輸出轉(zhuǎn)接起到一定的作用保護板主要元器件A、主要使用的主控IC：

精工S-8261系列、S-8232系列；

Mitsumi的MM3077系列、MM1414系列；B、常使用的MOSFET有：

ALPHA&OMEGA的AO8810SANYO的FTD2017TOSHIBA的TPCS8212

常規(guī)內(nèi)阻一般按30mΩ計算C、其他的外圍電阻、電容等

IC的主要參數(shù)選擇過充保護電壓值（常規(guī)為4.28V±20mV）過放保護電壓值（常規(guī)為2.3V±50mV）過電流檢測電壓值（常規(guī)為0.15V±10mV）可以參照IC生產(chǎn)廠提供的參數(shù)表進行選擇還有些需要對響應(yīng)時間做相應(yīng)的選擇。單節(jié)保護板的原理圖如下：兩串保護板的原理圖三串、四串保護板的原理圖

保護板成品檢測保護板做成成品后主要檢測以下幾個方面：

過充保護功能、過放保護功能、ID、NTC（在來料是檢驗）

短路保護功能（半成品或成品時檢測）保護板內(nèi)阻的測量：

B-與P-端之間的電阻加上B+與P+端之間的電阻就是保護板的總內(nèi)阻。測量方法是用歐姆定律。一、保護板電路設(shè)計需要的參數(shù)1、過充電保護電壓2、過放電保護電壓3、過電流保護的電流值4、ID、NTC電阻的阻值5、正常工作時的工作電流值6、是否需要充電控制電路7、保護板的尺寸大小8、是否需要貼五金端子9、是否需要加PTC或FUSE1、過充電保護外界給電池充電時，保證電池在長時間充電過程中或高電壓充電時，當電芯電壓到達臨界值時，保護板的保護IC動作，使電芯不被過充。我司的電芯最大電壓為4.2V，保護IC過充電電壓約為4.28左右（可選擇），因為在給電池充電的時候，電芯的電壓會被上拉，即測量的電壓比實際的電壓高，則IC動作時電芯電壓不會超過4.2V。2、過放電保護電池在帶載使用時，或存放很長時間時，當電芯的電壓下降到2.3V左右的時候，保護板上的保護IC將會動作，關(guān)斷MOSFET，以達到保護電芯避免過放。而過放保護電壓點是可以根據(jù)需要改變臨界值的大小。但如果選擇高電壓保護的話將會影響電池的實際工作時間。3、過電流保護當電池在充電或放電過程中，出現(xiàn)了異常狀況，如充電器的充電電流過大、短路導致放電電流過大，此時保護IC經(jīng)過R2電阻檢測MOSFET兩端電壓，當電壓達到臨界值時則關(guān)斷MOSFET。IC的過流檢測電壓值是可以選擇的，設(shè)檢測電壓值為V，放電電流為I，MOSFET的內(nèi)阻為R

則V的選擇：V=I*R4、ID、NTC電阻的阻值由于不少的用電設(shè)備內(nèi)部都會有設(shè)置識別電路和溫度保護電路。例如手機電池,識別電阻（ID電阻）主要用于充電時識別此電池是否可以在該手機上充電，辨別真?zhèn)危换蚱渌谋孀R作用。

而NTC則在充電時由于環(huán)境因數(shù)或充電異常時導致電池的溫度上升，此時NTC電阻的阻值改變，而觸發(fā)內(nèi)置電路起到保護作用。5、正常工作時的工作電流值用電設(shè)備在使用時通常會有兩種電流，啟動電流和穩(wěn)定后的工作電流。啟動電流往往會比穩(wěn)定后的工作電流大很多，即有電流波峰值。而負載穩(wěn)定后工作電流則相對小很多。不同的工作電流，將影響保護板上的IC參數(shù)選擇。如果啟動電流很大但時間很短，則只需要在過流檢測部分做相應(yīng)的修改；而長時間大電流工作則需要增加電路中各個器件的耐流值，避免因時間大電流工作而把器件燒壞。6、是否需要充電控制電路所謂充電控制電路就是在充電器對電池充電時，當電池的電壓達到4.2V時，電路輸出一個電平信號給手機，告訴手機電池已經(jīng)充飽，手機可以做相應(yīng)的動作。有些手機把此部分的電路做在手機內(nèi)部，有的則在電池保護板上加載。此部分電路如果在保護板上加載時，需要占用比較大的空間，同時電路會復雜很多，而且成本會大大提高。7、保護板的尺寸大小在保護板設(shè)計過程中，保護板的尺寸大小是根據(jù)客戶提供的電池外殼3D圖和我司電芯尺寸來確定的。保護板的尺寸大小主要影響以下幾個方面：1、保護板上電路的布線和裝配工藝難易程度

2、保護板上使用的元器件的封裝尺寸

3、保護板的價格是按保護板的面積來計算的8、保護板是否需要貼五金端子如果電池是有外殼封裝時，往往要考慮是否需要貼五金端子。整個電池封裝好后只有輸出端是能被外界看到，通常情況是使用鍍金板或貼五金片，還有的就是把五金注塑在殼子里，再把五金和板子的輸出端焊接起來。當需要五金片時，在打樣保護板的同時還需要打樣五金片，而且五金片的尺寸必須給出，通常我司是參照3D圖的尺寸制作。9、是否需要加PTC或FUSE現(xiàn)在的客戶在考慮到安全問題時，會提出在保護板上增加PTC或FUSE，提高保護板的安全性。PTC是正溫度系數(shù)熱敏電阻，當溫度到達PTC的額定值時PTC就會斷開，當電路中的電流達到PTC的額定電流值時PTC也會斷開起保護作用。而溫度和電流恢復正常時PTC會重新導通。FUSE則是一次性的電流保險絲，當電流超過額定值時FUSE就會斷開，而且不會恢復。二、保護板的打樣設(shè)計過程從接到保護板打樣的需求開始，我就會向結(jié)構(gòu)工程師要保護板的尺寸。了解客戶的要求。當要求和尺寸都明確，認為此保護板能夠做到后，和結(jié)構(gòu)工程師商討生產(chǎn)裝配工藝。以上工作完成后則開始設(shè)計保護板。完成設(shè)計后發(fā)到采購部外發(fā)打樣。三、保護板的其他相關(guān)信息打樣時間：正常情況下單節(jié)、兩節(jié)保護板打樣發(fā)出后5天內(nèi)回樣品。緊急情況下4天內(nèi)可以回樣，主要是光板打樣時間長，貼片需要1天時間包含五金時需要相對長的時間。多節(jié)需要最少兩個星期（三節(jié)以上）。保護板成本：光板的價錢按面積算、加五金會增加成本、多層板比兩層板貴，多節(jié)板會