电池保护IC参数及工作原理介绍PPT
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4. 美百度文库美(日本)系列
MM3077 (单节) ,MM1414 (3/4节)
5. 富晶(台湾)系列
DW01+，DW01-，FS312F，FS326系列(单节) 、FS3332 (双节) 6. 新德(台湾)系列
CS213 (单节) 7. 中星微(北京)系列
VM7021 (单节) 8. 士兰(杭州)系列
随着科技进步与社会发展，象手机、平板 、笔记本电脑、 MP3、MP4播 放器、PDA、 GPS、掌上游戏机、数码摄像机、智能穿戴、玩具等便携式设 备已越来越普及，这类产品中有许多是采用锂离子电池供电，锂电池具有放 电电流大、内阻低、寿命长、无记忆效应等被人们广泛使用。其市场容量已 经达到每月几亿只，甚至数十亿只。其安全性能也日益受到人们的广泛关注。
电池保护IC参数及工作原理介绍
2020/3/15
敖永广 2014-06-04 1
目录
电池保护ic参数及原理介绍
➢ 1.1 简介 ➢ 1.2 电池保护IC及参数 ➢ 1.3 电池保护板电路及原理 ➢ 1.4 实际产品应用 ➢ 1.5 电池保产品应用调试中的一些异常问题
分析
2020/3/15
2
1.1 简介
MOSFET主要参数 1. N沟、P沟 2. 内阻 3. 封装（TSSOP8 <简称薄片> 、SOP8<简称厚片>、SOT23-6等） 4. 耐电流 5. 耐电压
2020/3/15
6
1.3 电池保护板电路及原理
锂电池保护板根据使用IC,电压等不同而电路及参数有所不同,保 护板有两个核心部件：一块保护IC，它是由精确的比较器来获得可 靠的保护参数；另外是MOSFET串在主充放电回路中担当高速开关， 执行保护动作。下面以DW01 配双NMOS管8205A进行讲解
在带有保护电路的电池中，当控制IC （DW01）检测到电池电压达到4.3V （该值由控制IC决定，不同的IC有不同的值）时，其“CO”脚将由高电压转 变为零电压，使M2由导通转为关断，从而切断了充电回路，使充电器无法再 对电池进行充电，起到过充电保护作用。而此时由于M2自带的体二极管VD2 的存在，电池可以通过该二极管对外部负载进行放电。在控制IC检测到电池电 压超过4.05 V至发出关断M2信号之间 时过充释放，M2转为打开，开始充电
SC451 (单节)
2020/3/15
4
电池保护IC 参数
锂电池保护电路主要由保护IC和MOS管构成 保护IC主要参数
1. 封装（常用如右图） 2. 过充电压 3. 过充释放电压 4. 过放电压 5. 过放释放电压 6. 耐压
2020/3/15
5
除了控制IC外，电路中还有一个重要元件，就是MOSFET，它在电路中起着开关 的作用，由于它直接串接在电池与外部负载之间，因此它的导通阻抗对电池的性能有 影响，当选用的MOSFET较好时，其导通阻抗很小，电池包的内阻就小，带载能力也 强，在放电时其消耗的电能也少。
2020/3/15
基于DW01保护板电路
DW01内部框图
7
锂电池保护装置的电路原理如上图所示，总体来讲主要是由电池保护控制 IC DW01和外接放电开关M1以及充电开关M2来实现。控制IC负责监测电池电 压与回路电流，并控制两个MOSFET的栅极，MOSFET在电路中起开关作用， 当P+/P-端连接充电器，给电池正常充电时，M1，M2均处于导通状态；当控 制IC检测到充电异常时，将M2关断终止充电。当P+/P-端连接负载，电池正常 放电时，M1，M2均导通；当控制IC检测到放电异常时，将M1关断终止放电。
2020/3/15
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3、过放电保护 电池在对外部负载放电过程中，其电压会随着放电过程逐渐降低，当电池
电压降至2.5V时，其容量已被完全放光，此时如果让电池继续对负载放电，将 造成电池的永久性损坏
在电池放电过程中，当控制IC检测到电池电压低于2.5V（该值由控制IC决 定，不同的IC有不同的值）时，其“DO”脚将由高电压转变为零电压，使M1 由导通转为关断，从而切断了放电回路，使电池无法再对负载进行放电，起到 过放电保护作用。而此时由于M1自带的体二极管VD1的存在，充电器可以通 过该二极管对电池进行充电。 由于在过放电保护状态下电池电压不能再降低，因此要求保护电路的消耗电流 极小，此时控制IC会进入低功耗状态，整个保护电路耗电会小于0.1μA
2020/3/15
3 3
1.2 常用电池保护IC及参数
常用电池保护IC
1. TI系列
BQ29700 (单节) 、 BQ294707 (2/4节) 、BQ771809 (2/5节)
2. 精工(日本)系列
S8261X (单节) 、S8232 X (双节) 3. 理光(日本)系列
R5400、R5402、R5421、R5426 (单节)
锂电池一般由电芯、保护板、外壳组成。在正常使用过程中，其内部进行 电能与化学能相互转化的化学正反应，但在某些条件下，如对其过充电、过 放电和过电流将会导致电池内部发生化学副反应,该副反应加剧后，会严重影 响电池的性能与使用寿命，并可能产生大量气体，使电池内部压力迅速增大 后爆炸而导致安全问题，因此所有的锂离子电池都需要一个保护电路，那就 是池保护板，用于对电池的充、放电状态进行有效监测，并在某些条件下关 断充、放电回路以防止对电池发生损害锂离子电池
2020/3/15
8
2) 过充电保护 锂离子电池要求的充电方式为恒流/恒压，在充电初期，为恒流充电，随
着充电过程，电压会上升到4.2V(根据正极材料不同，有的电池要求恒压值为 4.1V)，转为恒压充电，直至电流越来越小。电池在被充电过程中，如果充电器 电路失去控制，会使电池电压超过4.2V后继续恒流充电，此时电池电压仍会继 续上升，当电池电压被充电至超过4.3V时，电池的化学副反应将加剧，会导致 电池损坏或出现安全问题。
该电路具有过充电保护、过放电保护、过电流保护与短路保护功能。
其工作原理分析如下：
1) 正常状态 在正常状态下电路中DW01的“CO”与“DO”脚都输出高电压，两个 MOSFET都处于导通状态，电池可以自由地进行充电和放电，由于MOSFET的 导通阻抗很小，通常小于30毫欧，因此其导通电阻对电路的性能影响很小。 此状态下保护电路的消耗电流为μA级
MM3077 (单节) ,MM1414 (3/4节)
5. 富晶(台湾)系列
DW01+，DW01-，FS312F，FS326系列(单节) 、FS3332 (双节) 6. 新德(台湾)系列
CS213 (单节) 7. 中星微(北京)系列
VM7021 (单节) 8. 士兰(杭州)系列
随着科技进步与社会发展，象手机、平板 、笔记本电脑、 MP3、MP4播 放器、PDA、 GPS、掌上游戏机、数码摄像机、智能穿戴、玩具等便携式设 备已越来越普及，这类产品中有许多是采用锂离子电池供电，锂电池具有放 电电流大、内阻低、寿命长、无记忆效应等被人们广泛使用。其市场容量已 经达到每月几亿只，甚至数十亿只。其安全性能也日益受到人们的广泛关注。
电池保护IC参数及工作原理介绍
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敖永广 2014-06-04 1
目录
电池保护ic参数及原理介绍
➢ 1.1 简介 ➢ 1.2 电池保护IC及参数 ➢ 1.3 电池保护板电路及原理 ➢ 1.4 实际产品应用 ➢ 1.5 电池保产品应用调试中的一些异常问题
分析
2020/3/15
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1.1 简介
MOSFET主要参数 1. N沟、P沟 2. 内阻 3. 封装（TSSOP8 <简称薄片> 、SOP8<简称厚片>、SOT23-6等） 4. 耐电流 5. 耐电压
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1.3 电池保护板电路及原理
锂电池保护板根据使用IC,电压等不同而电路及参数有所不同,保 护板有两个核心部件：一块保护IC，它是由精确的比较器来获得可 靠的保护参数；另外是MOSFET串在主充放电回路中担当高速开关， 执行保护动作。下面以DW01 配双NMOS管8205A进行讲解
在带有保护电路的电池中，当控制IC （DW01）检测到电池电压达到4.3V （该值由控制IC决定，不同的IC有不同的值）时，其“CO”脚将由高电压转 变为零电压，使M2由导通转为关断，从而切断了充电回路，使充电器无法再 对电池进行充电，起到过充电保护作用。而此时由于M2自带的体二极管VD2 的存在，电池可以通过该二极管对外部负载进行放电。在控制IC检测到电池电 压超过4.05 V至发出关断M2信号之间 时过充释放，M2转为打开，开始充电
SC451 (单节)
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电池保护IC 参数
锂电池保护电路主要由保护IC和MOS管构成 保护IC主要参数
1. 封装（常用如右图） 2. 过充电压 3. 过充释放电压 4. 过放电压 5. 过放释放电压 6. 耐压
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除了控制IC外，电路中还有一个重要元件，就是MOSFET，它在电路中起着开关 的作用，由于它直接串接在电池与外部负载之间，因此它的导通阻抗对电池的性能有 影响，当选用的MOSFET较好时，其导通阻抗很小，电池包的内阻就小，带载能力也 强，在放电时其消耗的电能也少。
2020/3/15
基于DW01保护板电路
DW01内部框图
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锂电池保护装置的电路原理如上图所示，总体来讲主要是由电池保护控制 IC DW01和外接放电开关M1以及充电开关M2来实现。控制IC负责监测电池电 压与回路电流，并控制两个MOSFET的栅极，MOSFET在电路中起开关作用， 当P+/P-端连接充电器，给电池正常充电时，M1，M2均处于导通状态；当控 制IC检测到充电异常时，将M2关断终止充电。当P+/P-端连接负载，电池正常 放电时，M1，M2均导通；当控制IC检测到放电异常时，将M1关断终止放电。
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3、过放电保护 电池在对外部负载放电过程中，其电压会随着放电过程逐渐降低，当电池
电压降至2.5V时，其容量已被完全放光，此时如果让电池继续对负载放电，将 造成电池的永久性损坏
在电池放电过程中，当控制IC检测到电池电压低于2.5V（该值由控制IC决 定，不同的IC有不同的值）时，其“DO”脚将由高电压转变为零电压，使M1 由导通转为关断，从而切断了放电回路，使电池无法再对负载进行放电，起到 过放电保护作用。而此时由于M1自带的体二极管VD1的存在，充电器可以通 过该二极管对电池进行充电。 由于在过放电保护状态下电池电压不能再降低，因此要求保护电路的消耗电流 极小，此时控制IC会进入低功耗状态，整个保护电路耗电会小于0.1μA
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1.2 常用电池保护IC及参数
常用电池保护IC
1. TI系列
BQ29700 (单节) 、 BQ294707 (2/4节) 、BQ771809 (2/5节)
2. 精工(日本)系列
S8261X (单节) 、S8232 X (双节) 3. 理光(日本)系列
R5400、R5402、R5421、R5426 (单节)
锂电池一般由电芯、保护板、外壳组成。在正常使用过程中，其内部进行 电能与化学能相互转化的化学正反应，但在某些条件下，如对其过充电、过 放电和过电流将会导致电池内部发生化学副反应,该副反应加剧后，会严重影 响电池的性能与使用寿命，并可能产生大量气体，使电池内部压力迅速增大 后爆炸而导致安全问题，因此所有的锂离子电池都需要一个保护电路，那就 是池保护板，用于对电池的充、放电状态进行有效监测，并在某些条件下关 断充、放电回路以防止对电池发生损害锂离子电池
2020/3/15
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2) 过充电保护 锂离子电池要求的充电方式为恒流/恒压，在充电初期，为恒流充电，随
着充电过程，电压会上升到4.2V(根据正极材料不同，有的电池要求恒压值为 4.1V)，转为恒压充电，直至电流越来越小。电池在被充电过程中，如果充电器 电路失去控制，会使电池电压超过4.2V后继续恒流充电，此时电池电压仍会继 续上升，当电池电压被充电至超过4.3V时，电池的化学副反应将加剧，会导致 电池损坏或出现安全问题。
该电路具有过充电保护、过放电保护、过电流保护与短路保护功能。
其工作原理分析如下：
1) 正常状态 在正常状态下电路中DW01的“CO”与“DO”脚都输出高电压，两个 MOSFET都处于导通状态，电池可以自由地进行充电和放电，由于MOSFET的 导通阻抗很小，通常小于30毫欧，因此其导通电阻对电路的性能影响很小。 此状态下保护电路的消耗电流为μA级