现在的中国轻便式电子元器件变得越来越受大家喜爱,其电池设备也变成特别关注的聚焦点,主要是因为动力锂电池和聚合锂电池能量密度大、使用时间长、能满足绿色环保规定,已逐步替代镍镉电池和镍氢充电电池,变成便携式设备的优先选择充电电池。锂电保护芯片是为使用在手持式机器设备(如蜂窝电话,PDA)的单节动力锂电池而设计构思的。

1.锂电保护芯片原理

锂离子电池因能量密度高,使得难以确保电池的安全性。具体而言,在过度充电情况下,电池温度上升后能量将过剩,所以电解液分解而发生气体,因内压上升而导致有发火或决裂的危机。反之,在过度放电情况下,电解液因分解导致电池特性劣化及耐久性劣化(即充电次数下降)。

锂离子电池的保护电路就是要确保这样的过度充电及放电情况时的安全性,并防止特性的劣化。锂离子电池的保护电路是由保护IC、及两颗Power-MOSFET所构成。

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2.锂电保护芯片作用

1、保护芯片正常情况下运转:

保护芯片上MOS管一开始很有可能正处于关掉状况,电池接好保护芯片后,务必先开启MOS管,P+与P-端才有输出电压,开启适用最简单的方法——用一输电线把B-与P-接线。

2、过工作电流产品检验的设计构思

当VM接线端子工作电压高于过工作电流1产品检验工作电压,并且这一个状况在过工作电流1产品检验响应时间上述时,关掉放电用的FET进而终止放电。

当VM接线端子工作电压高于过工作电流2产品检验工作电压,并且这一个状况在过工作电流2产品检验响应时间上述时,关掉放电用的FET进而终止放电。

3、过电压产品检验的设计构思

当锂电池突然出现过充电时,过头充电比较器跳变,过充电产品检验工作电压VCU从H变成L,经由过充电产品检验响应时间后,全面禁止电池充电。与此同时,开关电源电路的导出TCU为H,经由一个反馈电路使过充电比较器的输入工作电压升高,所以电池电压务必降低更多才能使比较器导出变为H.这就实现了过充电迟滞工作电压的设计过程。

当电池过放电时,过放电产品检验工作电压VDL从H变为L,经由时间TDL后,全面禁止电池放电。此时,根据0V充电全面禁止模块使VM升高,进而五个比较器的使能端SD跳变为无效状况,此时开关电源电路中的五个比较器都不运转,并且振荡器也不运转,开关电源电路步入休眠模式。当VM降低使SD再次发生改变时,开关电源电路解除休眠模式。休眠模式的工作电流不能高于100nA。

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