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多节锂电充电芯片

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  多节锂电充电芯片

  下面讲一下,电池在不同的状态下,电路板的工作情况:

  1. 正常工作状态

  在正常工作状态下,电路中U1的”CO”与“DO”都是高电平输出,两个MOS管都正常导通。构成了完整的回路,电池可以正常的进行充电与放电。且MOS管的导通电阻很小,在10毫欧左右。其导通电阻对电路的性能影响很小。

  2. 过充保护

  电池在充电过程中分为三个阶段,分别为涓流充电,恒流充电以及恒压充电。涓流充电即充电使得电芯电压达到规格书中的要求电压,一般为3V,这个过程的电流非常的小。待电池电压充电达到3.0V以后,便进入恒流充电,此时电流恒定,电压不断增大。当电压值增大到4.2V时,转换为恒压充电,此时电流会越来越小直至充满。(里面的电压值根据要求的不同,电压值也略有差异)。

  电池在充电的过程中,如果充电电路因意外失去控制,使得电芯电压超过4.2V且满足过充电压的延时时间时,即进入过充状态,这个时候是比较危险的。

  但是如果有了保护板,就不用担心了。其上的控制IC会检测VDD-VSS压差,当压差超过保护值时,IC控制“CO”脚将由高电平转换为低电平,此时MOS管关断,形成断路,从而起到了充电保护的作用。

  控制IC在检测到电池电压超过规定值关断MOS管这一过程,存在一定的延时,目的是为了避免因干扰而造成误判,同时在平板电池方面,延迟一般为1s。

  遇到过充恢复的措施

  a. P+与P-接上负载,因为MOS管自带体二极管,电池会通过二极管构成回路对外放电,直至放电到正常电压,MOS管导通即可继续使用。

  b. B+与B-接上负载,使得电芯两端电压下降到保护IC的过充恢复电压。

  多节锂电充电芯片

  3. 过放保护

  电池在对外部负载放电时,电压会不停的降低。当电池将至设定值时(一般为3.0V),其电池容量会放光。

  放电过程中,当出现过放,即放电至3.0V后,电池还在放电,且达到保护板设定的电压值时(一般为2.8V),控制IC检测电芯电压后,将“DO”脚将有高电平转换为零电平,使得Q2mos管关断,从而切断放电回路,此时电池无法对负载进行放电,起到了保护的作用。

  遇到过放恢复的办法

  由于Q2体二极管的存在,可通过插入充电器,通过体二极管对电池进行充电,恢复至电芯2.8V后解除保护板的保护,MOS管导通,形成完整回路,电池达到3.0V后开机。

  4. 过流保护

  由于锂电子电池的化学特性,电池厂家对充电与放电电流均设置了上限,当超过这个上限时,将会导致电池的永久性损坏。

  拿放电举例子,电池在正常放电时,放电电流会经过串联在一起的MOS管,由于MOS管自身存在导通阻抗,其两端产生一个电压,电压值为U=2 I Rds,Rds为单个MOS管的导通阻抗。控制IC上的脚会对VM脚的电压值不断的检测。若负载因为某种原因导致回路电流过大,使得MOS管的导通压降大于规定值时,其“DO”脚将会由高电平转换为零电平,使得Q2 MOS管关断,从而切断回路,使得回路电流为0.起到过电流保护作用。

  5. 短路保护

  电池在对负载放电时,若回路电流大到使得VM脚检测到的电压值大于规定值时,控制IC则判断为负载短路,其“DO”脚将迅速由高电平转换为零电平,使得Q2 MOS管由导通变为关断,从而切断放电回路,起到短路保护的作用。短路保护的延时时间较短,通常是微秒级别。

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