S8261和DW01-8205A主流鋰電池保護板原理圖說明

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上S8261和DW01-8205A主流鋰電池保護板原理圖說明鋰電池保護板的主要參數(shù)鋰電池保護板主要由保護IC和MOS管構(gòu)成（1）保護IC主要參數(shù)1) 封裝2) 過充電壓3) 過充釋放電壓4) 過放電壓5) 過放釋放電壓6) 耐壓(2) MOSFET主要參數(shù)1) N溝、P溝2) 內(nèi)阻3) 封裝（TSSOP8 <簡稱薄片> 、SOP8<簡稱厚片>、SOT23-6等）4) 耐電流5) 耐電壓6) 內(nèi)部是否連通鋰電池保護板的工作原理鋰電

2、池保護板根據(jù)使用IC,電壓等不同而電路及參數(shù)有所不同,保護板有兩個核心部件：一塊保護IC，它是由精確的比較器來獲得可靠的保護參數(shù)；另外是MOSFET串在主充放電回路中擔(dān)當(dāng)高速開關(guān)，執(zhí)行保護動作。下面以DW01 配MOS管8205A進行講解:激活保護板的方法：當(dāng)保護板P+、P-沒有輸出處于保護狀態(tài)，可以短路B-、P-來激活保護板，這時，Dout、Cout均會處于低電平（保護IC此兩端口是高電平保護，低電平常態(tài)）狀態(tài)打開兩個MOS開關(guān)。1.鋰電池保護板其正常工作過程為:當(dāng)電芯電壓在2.5V至4.3V之間時，DW01 的第1腳、第3腳均輸出高電平(等于供電電壓)，第二腳電壓為0V

3、。此時DW01 的第1腳 、第3腳電壓將分別加到8205A的第5、4腳，8205A內(nèi)的兩個電子開關(guān)因其G極接到來自DW01 的電壓，故均處于導(dǎo)通狀態(tài)，即兩個電子開關(guān)均處于開狀態(tài)。此時電芯的負極與保護板的P-端相當(dāng)于直接連通，保護板有電壓輸出。2.保護板過放電保護控制原理:當(dāng)電芯通過外接的負載進行放電時,電芯的電壓將慢慢降低,同時DW01 內(nèi)部將通過R1電阻實時監(jiān)測電芯電壓,當(dāng)電芯電壓下降到約2.3V時DW01 將認為電芯電壓已處于過放電電壓狀態(tài)，便立即斷開第1腳的輸出電壓，使第1腳電壓變?yōu)?V，8205A內(nèi)的開關(guān)管因第5腳無電壓而關(guān)閉。此時電芯的B-與保

4、護板的P-之間處于斷開狀態(tài)。即電芯的放電回路被切斷，電芯將停止放電。保護板處于過放電狀態(tài)并一直保持。等到保護板的P 與P-間接上充電電壓后，DW01 經(jīng)B-檢測到充電電壓后便立即停止過放電狀態(tài)，重新在第1腳輸出高電壓，使8205A內(nèi)的過放電控制管導(dǎo)通，即電芯的B-與保護板的P-又重新接上，電芯經(jīng)充電器直接充電。3.保護板過充電保護控制原理:當(dāng)電池通過充電器正常充電時,隨著充電時間的增加,電芯的電壓將越來越高，當(dāng)電芯電壓升高到4.4V時,DW01 將認為電芯電壓已處于過充電電壓狀態(tài)，便立即斷開第3腳的輸出電壓，使第3腳電壓變?yōu)?V，8205A內(nèi)的開關(guān)管因第4腳無電壓

5、而關(guān)閉。此時電芯的B-與保護板的P-之間處于斷開狀態(tài)。即電芯的充電回路被切斷，電芯將停止充電。保護板處于過充電狀態(tài)并一直保持。等到保護板的P 與P-間接上放電負載后，因此時雖然過充電控制開關(guān)管關(guān)閉,但其內(nèi)部的二極管正方向與放電回路的方向相同,故放電回路可以進行放電,當(dāng)電芯的電壓被放到低于4.3V時,DW01 停止過充電保護狀態(tài)重新在第3腳輸出高電壓，使8205A內(nèi)的過充電控制管導(dǎo)通，即電芯的B-與保護板P-又重新接上，電芯又能進行正常的充放電.4.保護板短路保護控制原理:在保護板對外放電的過程中，8205A內(nèi)的兩個電子開關(guān)并不完全等效于兩個機械開關(guān)，而是等效于兩個電阻很小的

6、電阻，并稱為8205A的導(dǎo)通內(nèi)阻， 每個開關(guān)的導(dǎo)通內(nèi)阻約為30mU 03a9共約為60mU 03a9，加在G極上的電壓實際上是直接控制每個開關(guān)管的導(dǎo)通電阻的大小當(dāng)G極電壓大于1V時，開關(guān)管的導(dǎo)通內(nèi)阻很小(幾十毫歐)，相當(dāng)于開關(guān)閉合，當(dāng)G極電壓小于0.7V以下時，開關(guān)管的導(dǎo)通內(nèi)阻很大(幾M)，相當(dāng)于開關(guān)斷開。電壓UA就是8205A的導(dǎo)通內(nèi)阻與放電電流產(chǎn)生的電壓，負載電流增大則UA必然增大,因UA0.006L×IUA又稱為8205A的管壓降，UA可以簡接表明放電電流的大小。上升到0.2V時便認為負載電流到達了極限值，于是停止第1腳的輸出電壓，使第1腳電壓變?yōu)?V、8205A內(nèi)的放電控制管

7、關(guān)閉，切斷電芯的放電回路，將關(guān)斷放電控制管。換言之DW01 允許輸出的最大電流是3.3A，實現(xiàn)了過電流保護。5. 短路保護控制過程:短路保護是過電流保護的一種極限形式，其控制過程及原理與過電流保護一樣，短路只是在相當(dāng)于在P  P-間加上一個阻值小的電阻(約為0)使保護板的負載電流瞬時達到10A以上，保護板立即進行過電流保護。鋰電池保護板的技術(shù)指標1、電壓保護能力過充電保護：保護板必須具有預(yù)防電芯電壓超過預(yù)設(shè)值的能力過放電保護：保護板必須具有預(yù)防電芯電壓底于預(yù)設(shè)值的能力2.電流能力(過流保護電流，短路保護）保護板作為鋰電芯的安全保護器件,既要在設(shè)備的正常工

8、作電流范圍內(nèi),能可靠工作,又要在當(dāng)電池被意外短路或過流時能迅速動作,使電芯得到保護.3、導(dǎo)通電阻：定義：當(dāng)充電電流為500mA時，MOS管的導(dǎo)通阻抗。由于通訊設(shè)備的工作頻率較高，數(shù)據(jù)傳輸要求誤碼率低，其脈沖串的上升及下降沿陡，故對電池的電流輸出能力和電壓穩(wěn)定度要求高，因此保護板的MOS管開關(guān)導(dǎo)通時電阻要小，單節(jié)電芯保護板通常在<70m ，如太大會導(dǎo)致通訊設(shè)備工作不正常，如手機在通話時突然斷線、電話接不通、噪聲等現(xiàn)象。4、自耗電流定義：IC工作電壓為3.6V，空載狀態(tài)下，流經(jīng)保護IC的工作電流，一般極小.保護板的自耗電流直接影響電池的待機時間，通常規(guī)定保護板的自耗電流小于10微安.5、機械

9、性能、溫度適應(yīng)能力、抗靜電能力保護板必須能通過國標規(guī)定的震動,沖擊試驗;保護板在- 40到85度能安全工作,能經(jīng)受±15KV的非接觸ESD靜電測試.鋰電池保護板的應(yīng)用鋰電池保護板廣泛應(yīng)用于手機、對講機、便攜式DVD、礦燈、電動玩具、MP3/4電動工具、數(shù)碼相機攝像機、筆記本電腦、軍用戰(zhàn)術(shù)燈、測繪儀器電動自行車、電動滑板車、航模、機器人、吸塵器、各種野外勘探作業(yè)設(shè)備。鋰電池保護板的主要廠商保護IC的生產(chǎn)商1）精工：日本S8261<單節(jié)>，S8232<雙節(jié)>。2）理光：日本R5400、R5402、R5421、R5426 。3）美之美：日本MM3077&l

10、t;單節(jié)>，MM1414<3/4節(jié)>。4）富晶：臺灣單節(jié)：DW01+，DW01-，F(xiàn)S312F，F(xiàn)S326系列。雙節(jié)：FS33325）新德：臺灣 CS213 （單節(jié)）6）中星微：北京 VM7021 （單節(jié)）7）士蘭：杭州 SC451（單節(jié)）MOSFET的生產(chǎn)商1）捷拓（臺灣）：GE8205A,GE9926、5NF20V。2）ANPEC茂達（臺灣）：APM9926，SM9926C，SM9988，APM9435,APM4435,APM2506 APM4953,APM9926,APM4410,APM2301,APM7313,APM3055,APM2014,APM2054,APM2509,APM9410。3）FAIRCHILD（仙童）：FDS9926,FDW99264）CET（臺灣華瑞）：CEM9926, CEM8205，CES2301,CES2312,CES2321, CEM9435,CEM4953,CEM8958。5）ST（意法）：5NF20V6）SANYO（日本三洋）：FTD