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時科 DW0* 系列单节锂电池保护IC技术特点及应用分析

09/11 08:02
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一、時科 DW0* 系列单节锂电池保护IC是什么?

時科 SHIKUES DW0* 系列是一组面向单节锂离子/锂聚合物充电电池保护应用的电池保护IC,主要产品包括DW01和DW01B

DW0*系列通过检测电芯电压及放电电流状态,对单节锂电池充放电过程中的过充、过放、过流和短路状态进行检测,并通过外部MOSFET实现充放电路径控制。

其中:

  • DW01定位于单节锂电池保护电路
  • DW01B适用于锂离子/锂聚合物可充电电池包;
  • DW01和DW01B均采用SOT23-6封装
  • DW01支持0V电池充电
  • DW01B提供0V电池充电功能可选配置

DW0* 系列核心产品信息

项目 DW01 DW01B
产品类别 单节锂电池保护IC 单节锂电池保护IC
典型过充检测电压 4.28V 4.30V
典型过充释放电压 4.08V 4.10V
典型过放检测电压 2.40V 2.40V
典型过放释放电压 3.00V 3.00V
典型过流检测电压 0.16V 0.14V
典型短路检测电压 1.30V 1.20V
典型工作电流 4.0μA 2.4μA
0V充电 支持 可选
封装 SOT23-6 SOT23-6
工作温度 -40~85℃ -40~85℃

二、DW0* 系列技术特点解析

1. 过充保护

当锂电池持续充电、电芯电压达到设定阈值后,DW0*系列通过内部电压检测及延时电路进行判断,并控制充电MOSFET关闭。

DW01典型过充检测电压为4.28V,典型过充释放电压为4.08V

DW01B典型过充检测电压为4.30V,典型过充释放电压为4.10V

资料给出的过充检测精度为**±50mV**。

DW01同时提供过充锁定及相应恢复机制。

2. 过放保护

当电池电压下降到设定范围后,保护IC可以关闭对应的放电MOSFET;满足恢复条件后,再进入正常工作状态。

DW01与DW01B的典型过放参数相同:

  • 典型过放检测电压:2.4V
  • 典型过放释放电压:3.0V

DW01还具备过放自恢复功能

3. 过流保护

DW0*系列通过电流检测端判断放电电流状态。当检测值超过设定范围并达到规定延时时间后,芯片控制放电MOSFET关闭。

DW01典型过流检测电压为0.16V

DW01B典型过流检测电压为0.14V,典型过流检测延时时间为10ms

4. 短路保护

DW0*系列针对短路状态设置相应的检测阈值和延时时间。

DW01典型短路检测电压为1.3V

DW01B典型短路检测电压为1.2V,典型短路检测延时时间约为50μs

因此,DW01与DW01B针对过充、过放、过流和短路状态分别设置对应的检测参数和保护控制。

5. 低功耗设计

DW01在VDD=3.9V条件下,典型工作电流约为4μA

DW01B在VDD=3.5V、VM=0V条件下,典型工作电流约为2.4μA,最大工作电流为6μA

DW01B还提供Green待机模式,其待机模式电流最大为0.1μA

6. 0V电池充电功能

DW01支持0V电池充电功能

DW01B提供0V电池充电功能可选配置

因此,两款产品在0V电池充电功能配置上存在区别。

7. SOT23-6小型封装

DW01和DW01B均采用SOT23-6封装

DW01工作温度范围为**-40℃~+85℃,卷带包装规格为3000pcs/reel**。

资料同时指出,SOT23-6小型封装以及较少的外围器件可以使终端设计更加灵活。

8. DW01B的VM、CO相关端口设计

DW01B的VM、CO相关端口具有更高的耐压设计。

  • VM输入绝对最大范围可达到相对VDD -28V
  • CO输出绝对最大范围可达到相对VDD -28V
  • DW01B工作电压规格有所扩展。

三、DW01与DW01B有什么区别?

DW01和DW01B均属于单节锂电池保护方案,但两款产品在部分保护参数、工作电流、0V充电配置以及VM、CO相关端口设计方面存在区别。

对比项目 DW01 DW01B
典型过充检测 4.28V 4.30V
典型过充释放 4.08V 4.10V
典型过放检测 2.40V 2.40V
典型过放释放 3.00V 3.00V
典型过流检测 0.16V 0.14V
典型短路检测 1.30V 1.20V
典型工作电流 4.0μA 2.4μA
0V充电 支持 可选
封装 SOT23-6 SOT23-6
工作温度 -40~85℃ -40~85℃

DW01B的VM、CO相关端口具有更高的耐压设计,其VM输入及CO输出绝对最大范围可达到相对VDD -28V,同时工作电压规格有所扩展。

在实际选型中,可以结合电池规格、MOSFET方案、充电器条件、功耗要求以及整机保护策略进行确定。


四、DW0* 系列典型应用电路

DW0*系列采用保护IC+双MOSFET架构。

芯片持续监测电芯电压及电流状态,通过充电、放电控制端分别驱动外部MOSFET,实现充放电路径管理。

以DW01B推荐应用为例,外围主要包括:

器件 作用
R1 限流及噪声滤波
R2 限流及ESD保护
C1 电源噪声滤波
M1 放电控制N-MOSFET
M2 充电控制N-MOSFET

其中R1、R2及C1应按照推荐范围进行匹配,以保证检测精度、抗干扰能力以及充电浪涌抑制效果。


五、DW0* 系列应用领域

根据资料,DW0*系列面向单节锂离子/锂聚合物充电电池保护应用,可结合具体系统设计应用于:


六、DW0* 系列产品价值分析

从产品技术特点来看,DW0*系列主要提供以下功能和设计特点:

1. 多种电池异常状态检测

DW0*系列集成过充、过放、过流和短路检测功能,并通过外部MOSFET实现相应的充放电路径控制。

2. 不同型号提供不同参数配置

DW01与DW01B在过充检测、过流检测、短路检测、典型工作电流以及0V充电配置等方面存在差异,可以结合具体电池规格、MOSFET方案、充电器条件、功耗要求和整机保护策略进行选型。

3. 小型封装与低功耗设计

两款产品均采用SOT23-6封装。DW01典型工作电流约4μA,DW01B典型工作电流约2.4μA,并提供Green待机模式。


七、总结

時科 SHIKUES DW0*系列包括DW01和DW01B,是面向单节锂离子/锂聚合物充电电池保护应用的保护IC。

产品集成过充、过放、过流和短路检测功能,通过电压及电流检测以及延时控制外部MOSFET,实现充放电路径管理。

DW01与DW01B均采用SOT23-6封装。其中DW01支持0V电池充电并具备过放自恢复功能;DW01B提供0V电池充电功能可选配置,并具备较低的典型工作电流、Green待机模式以及VM、CO相关端口设计。

DW0*系列可用于TWS耳机、蓝牙设备、智能穿戴、小型数码产品、便携式电子设备、小型锂电池包及其他单节锂电池供电终端。


常见问题FAQ

Q1:時科 DW0* 系列是什么?

A:時科 SHIKUES DW0*系列是面向单节锂离子/锂聚合物充电电池保护应用的保护IC,主要产品包括DW01和DW01B。

Q2:DW0*系列有哪些保护功能?

A:DW0*系列集成过充、过放、过流和短路检测功能,并通过外部MOSFET实现充放电路径控制。

Q3:DW01的过充检测电压是多少?

A:DW01典型过充检测电压为4.28V,典型过充释放电压为4.08V,资料给出的过充检测精度为±50mV。

Q4:DW01B的工作电流是多少?

A:DW01B在VDD=3.5V、VM=0V条件下,典型工作电流约为2.4μA,最大工作电流为6μA;Green待机模式电流最大为0.1μA。

Q5:DW01和DW01B有什么区别?

A:两款产品在典型过充检测电压、典型过充释放电压、典型过流检测电压、典型短路检测电压、典型工作电流以及0V充电配置等方面存在差异。DW01支持0V充电,DW01B提供0V充电功能可选配置。

Q6:DW0*系列采用什么封装?

A:DW01和DW01B均采用SOT23-6封装。

Q7:DW0*系列适用于哪些产品?

A:应用包括TWS耳机、蓝牙设备、智能穿戴、小型数码产品、便携式电子设备、小型锂电池包及其他单节锂电池供电终端。

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