保护板保护电路知识
多串锂电池保护板电路
多串锂电池保护板电路
多串锂电池保护板电路通常包括以下几个主要部分：
1.电压检测模块：用于检测电池组的总电压和各单体电池的电压，确保电池组在正常范围内工作。
2.电流检测模块：用于检测电池组的充放电电流，防止过流或短路等异常情况。
3.温度检测模块：用于检测电池组的温度，防止过热或异常温度对电池性能的影响。
4.保护控制模块：根据电压、电流和温度等参数，控制电池组的充放电过程，确保电池组的安全和稳定运行。
在具体电路设计上，多串锂电池保护板电路需要考虑以下几个方面：
1.电压平衡：由于多串锂电池的电压不一致，需要设计合理的电路结构，确保各单体电池之间的电压平衡，避免因电压不均衡导致的故障。
2.充电控制：根据电池组的总电压和各单体电池的电压，控制充电器的充电电流和充电时间，防止过充或欠充对电池性能的影响。
3.放电控制：根据电池组的总电压和各单体电池的电压，控制放电电路的放电电流和放电时间，防止过放或异常放电对电池性能的影响。
4.故障保护：当电池组出现异常情况时，如过流、过热等，保护板需要立即切断电源，防止故障扩大。
综上所述，多串锂电池保护板电路需要综合考虑电压、电流、温度等多个因素，设计合理的电路结构和控制策略，确保电池组的安全和稳定运行。
锂电池保护板二极保护电路设计
锂电池保护板二极保护电路设计锂电池是一种被广泛应用于电子产品中的电池，它具有高能量密度、轻量化以及长寿命的特点，因此受到了广泛的关注和应用。
然而，锂电池在充放电过程中存在着一定的安全隐患，如果不加以合理的保护措施，可能会导致电池过充、过放、短路等问题，甚至引发火灾或爆炸。
锂电池保护板的设计对于保障电池的安全性至关重要。
在锂电池保护板中，二极保护电路是一项至关重要的设计，它主要负责监测电池的电压、温度和电流等参数，一旦发现异常情况，及时对电池进行保护。
二极保护电路的设计对于确保锂电池的安全性至关重要。
本文将从设计原理、电路结构、工作原理和实际应用等方面对锂电池保护板二极保护电路进行深入探讨，以期为锂电池保护板的设计和应用提供一定的参考价值。
一、设计原理二极保护电路的设计原理主要是基于对锂电池充放电过程的监测和保护。
一般来说，锂电池的充放电过程中会伴随着电压、温度和电流等参数的变化，如果这些参数超出了锂电池的允许范围，就会对电池造成潜在的安全隐患。
二极保护电路的设计目标就是及时监测这些参数，并在出现异常情况时对电池进行保护，保证电池的安全性。
二、电路结构二极保护电路通常由电压检测电路、温度检测电路和电流检测电路等部分组成。
其中，电压检测电路一般采用分压电路来对电池的电压进行监测，温度检测电路则通常采用NTC热敏电阻来监测电池的温度变化，而电流检测电路则使用霍尔元件或电流互感器等来监测电池的充放电电流。
在监测到异常情况时，二极保护电路会通过MOS管或继电器等元件对电池进行保护，比如切断充电或放电电路，从而保证锂电池的安全性。
三、工作原理二极保护电路在工作过程中主要分为两个阶段，第一阶段是监测阶段，通过电压、温度和电流检测电路对电池的参数进行实时监测。
第二阶段是保护阶段，当监测到电池出现异常情况时，二极保护电路会通过控制MOS管或继电器等元件对电池进行保护，比如切断充电或放电电路，避免电池受到进一步的损害。
电池保护板原理详解
锂电池电路保护板详解1.锂电池电路保护板典型电路2.保护板的核心器件：U1 和 U2A/U2B。
U1是保护IC，它由精确的比较器来获得可靠的保护参数。
U2A和U2B是MOS管，串在主充放电回路，担当高速开关，执行保护动作。
3.B1的正负极接电芯的正负极；P+,P-分别接电池输出接口的正负极。
4.R3是NTC电阻，配合用电器件的MCU产生保护动作（检测电池温度）。
R4是固定阻值电阻，做电池识别。
5.放电路径：B1+ ----- P+ ------ P- ------B1-6.充电路径：P+ ------- B1+ ------ B1- ------ P-7.DO是放电保护执行端，CO 是充电保护执行端。
8.充电保护：当电池被充电，电压超过设定值VC（4.25V-4.35V，具体过充保护电压取决于保护IC）时，CO变为低电平，U2B截止（箭头向内是N-MOS，VG大于VS导通），充电截止。
当电池电压回落到VCR（3.8V-4V，具体由IC决定），CO变为高电平，U2B导通，充电继续。
VCR必须小于VC一个定值，以防止频繁跳变。
9.过充保护的时候，即电池充满电的时候，U2B MOS截止了，手机是不是就关机了呢？答案是肯定没有，不然的话手机开机插着充电器充电，充满电就会自动关机了。
现在的MOS管生产工艺决定了，生产的时候都会形成一个寄生二极管（也叫体二极管，不用担心体二极管的耐流值，电池厂都替你考虑了，放电是没问题的）MOS管标准的画法如上图。
充电保护的时候，B-到P-处于断开状态，停止充电。
但U2B的体二极管的方向与放电回路的电流方向相同，所以仍可对外负载放电。
当电芯两端电压低于4.3V时，U2B将退出充电保护状态，U2B重新导通，即B-与P-又重新接上，电芯又能进行正常的充放电。
10.过放保护：当电池因放电而降低至设定值VD（2.3-2.5V），DO变为低电平，U2A截止，放电停止。
P-到B-处于断开状态。
电池保护板电路.
保护板成品检测
保护板做成成品后主要检测以下几个方面： 过充保护功能、过放保护功能、ID、NTC（在 来料是检验） 短路保护功能（半成品或成品时检测） 保护板内阻的测量： B-与P-端之间的电阻加上B+与P+端之间的电 阻就是保护板的
IC的主要参数选择
过充保护电压值（常规为4.28V±20mV） 过放保护电压值（常规为2.3V±50mV） 过电流检测电压值（常规为0.15V±10mV）
可以参照IC生产厂提供的参数表进行选择 还有些需要对响应时间做相应的选择。
单节保护板的原理图如下：
两串保护板的原理图
三串、四串保护板的原理图
4、ID、NTC电阻的阻值
由于不少的用电设备内部都会有设置识别电路 和温度保护电路。例如手机电池,识别电阻（ID 电阻）主要用于充电时识别此电池是否可以在 该手机上充电，辨别真伪；或其他的辨识作用。 而NTC则在充电时由于环境因数或充电异常时 导致电池的温度上升，此时NTC电阻的阻值改 变，而触发内置电路起到保护作用。
1、过充电保护电压 2、过放电保护电压 3、过电流保护的电流值 4、ID、NTC电阻的阻值 5、正常工作时的工作电流值 6、是否需要充电控制电路 7、保护板的尺寸大小 8、是否需要贴五金端子 9、是否需要加PTC或FUSE
1、过充电保护
外界给电池充电时，保证电池在长时间充电过 程中或高电压充电时，当电芯电压到达临界值 时，保护板的保护IC动作，使电芯不被过充。 我司的电芯最大电压为4.2V，保护IC过充电电 压约为4.28左右（可选择），因为在给电池充 电的时候，电芯的电压会被上拉，即测量的电 压比实际的电压高，则IC动作时电芯电压不会 超过4.2V。
锂电池充电保护板电路
说明：图中另有电阻R3 ，一脚接CEG8205第二和第三脚，一脚接电池输出温度检测脚。
RI标有101字样R2标有102字样R3标有103字样
如果电池更换保护板或电芯后，输出电压归零，可以用非自动识别的万能充激活时间2分钟就行了。
电芯坏的表现是：用万能充直接充电芯充不进, 接万能充后不接电源,电芯电压逐渐降低,直到低于1伏.
电池保护板的代用：如果确定保护板坏了, 不想研究保护板电路图又无同样保护板可换,可以先把坏保护板上的元件全部拆除, 再找一个确定好的保护板,输入脚接电芯正负极,输出脚分别飞线接坏保护板的正负极和温度检测脚 .OK
图片:
图片:。
电池保护板电路原理
电池保护板电路原理
电池保护板电路原理是指在使用锂离子电池时，为保护电池免受过充、过放、短路等损害而设计的一种电路。
电池保护板主要由保护芯片、保护电路和控制电路组成。
保护芯片是电池保护板的核心部件，能够检测电池的电压、电流和温度等参数，并根据预设的保护参数进行控制。
当电池电压达到过充或过放状态时，保护芯片会通过控制电路中的继电器或MOS管等元件，切断电池与负载之间的连接，从而保护电池不受损害。
保护电路是由电阻、电容、二极管等元件组成的电路，其主要作用是为保护芯片提供参考电压、限流和反向保护等功能。
控制电路是电池保护板的命脉，它能够根据保护芯片的控制信号，精确地控制保护电路中的元件，实现保护芯片的保护功能。
总之，电池保护板电路原理的核心在于保护芯片，通过保护电路和控制电路的协同作用，实现对电池的保护，从而延长电池的使用寿命，提高电池的安全性和可靠性。
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保护板短路保护原理
保护板短路保护原理你知道吗？保护板就像是电路里的小卫士，时刻保护着整个电路的安全呢。
那短路是啥情况呀？就好比电路里突然来了一群调皮捣蛋的小恶魔，把原本好好的电路路径给弄乱了，电流一下子就不走正常的道儿了，而是抄近路，这可不得了。
想象一下，电流就像一群小蚂蚁，正常情况下它们沿着规定的路线，规规矩矩地搬运东西。
可短路的时候呢，就像突然出现了一条超级捷径，所有小蚂蚁都一股脑儿地往捷径上涌。
这时候，保护板就开始发挥它的神通啦。
保护板里有一些特别聪明的小元件，就像是一群有超能力的小精灵。
其中有一种小精灵叫熔断器。
这个熔断器啊，就像是电路里的一个小闸门。
正常电流通过的时候，它就安安静静地待在那儿，像个乖宝宝。
可是一旦电流突然变得超级大，就像洪水泛滥一样，熔断器这个小闸门可就受不了啦。
它里面的金属丝就会因为承受不住这么大的电流而发热，最后“啪”的一下断开。
就像拉上了一道警戒线，直接把电流的通路给切断了，那些调皮的电流小恶魔就没办法再横冲直撞啦。
还有一种小精灵叫电子开关元件呢。
这个电子开关元件可神奇了，它能感知到电流的大小。
当电路正常的时候，它就像一个放哨的小士兵，看着电流正常地来来去去。
要是突然短路，电流变得巨大无比，这个电子开关元件就会迅速反应过来。
它就像一个超级英雄，一下子把电路的连接给断开。
它的反应速度可快啦，就像闪电侠一样，在电流还没来得及造成更大破坏之前，就把危险给制止住了。
而且啊，保护板的短路保护还像是一个很有爱的守护系统。
它知道如果短路不及时处理，那些电路里的其他小元件就会受到伤害。
就像一个大家庭里，保护板要保护每一个成员一样。
那些小电阻啊、小电容啊，都是它要守护的对象。
如果没有保护板的短路保护，这些小元件可能就会被突然增大的电流给烧坏，就像被大火烤焦了一样，那整个电路可就瘫痪了。
从另一个角度看，保护板的短路保护就像是给电路上了一份保险。
我们平时买保险是为了在遇到意外的时候有个保障，电路也一样呀。
保护板知识培训资料
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C2
三、单节锂电池保护板的工作原理
3、过放电保护
P+
B+ 锂电芯 C1 5 4 IC B6 FUSE 1 3 2 C2 R2 P放电MOSFET断开 MOSFET R1
三、单节锂电池保护板的工作原理
4、放电过电流保护
P+
B+ 锂电芯 C1 5 4 IC B6 FUSE 1 3 2 C2 R2 P放电MOSFET断开 MOSFET R1
b文件符号R[K、M]前面的数字表示的是整数阻值，后面的小数点表示的是小数阻值： 如：0R3 0.3Ω 1K8 1.8KΩ 3M3 3.3MΩ
四、单节锂电池保护板材料介绍
3、贴片电容
贴片电容
贴片电容
四、单节锂电池保护板材料介绍
3、贴片电容 3.1 作用：滤波和延时 3.2 常用品牌：YAGEO、TDK 3.3 ：贴片电容识别 一般同品牌不同容值的电容颜色不同， 高精密电容需用专用电容表进行测量。
六、锂电池保护板的前景
外形：小、薄； 功能：安全； 价格：低成本趋势； 技术突破1：裸片IC SMT工艺推广； 技术突破2：复合IC推广应用； 技术突破3：COB推广应用；
六、锂电池保护板的前景
裸片IC应用实例
六、锂电池保护板的前景
复合IC应用实例
六、锂电池保护板的前景
COB应用实例
Max1,1
四、单节锂电池保护板材料介绍
4、保护IC
保护IC
四、单节锂电池保护板材料介绍
4、保护IC
4.1 作用：控制MOS管的开关---保护板的大脑---党中央。 4.2 常用品牌：SEIKO、RICOH、MITSUMI 4.3 常用封装：SOT-23-5、SOT-23-6、SNT-6A PLP-6、SON-5、SON-6 等
锂电池保护板短路保护原理
锂电池保护板短路保护原理
锂电池保护板短路保护的原理主要是通过检测电路上相关参数的变化，如电压、电流等，并对其进行分析和处理，当发现电路中出现异常情况如过充、过放、短路等情况时，保护板将通过关断电路或者串联电阻等方式对锂电池进行保护。
锂电池保护板通常采用多种电路元件和检测元件，形成一个反馈控制系统，当锂电池的电化学参数发生剧烈变化时，保护板会迅速对此做出反应，或切断电池电源，或增加电池电路阻抗，以实现保护目的。
短路保护是锂电池保护板的一种功能，它通常会在锂电池出现短路情况时启动。
保护板中的检测元件会实时监测电池的电压和电流等参数，当检测到电池被短接时，即电池正负极被直接短接，电流瞬间增大，短路保护电路就会迅速动作，自动关断锂电池电源，以避免短路对电池和电路造成进一步损害。
锂电池保护板原理
锂电池保护电路原理分析，由于锂电池的特性与其它可充电电池不同，内部通常都带有一块保护板，不少人对该保护板的作用不了解（有些人可能还不知道锂电池里有保护电路），下面将对锂电池的特点及其保护电路工作原理进行阐述。
由于锂电池的化学特性，在锂电池保护电路原理分析，由于锂电池的特性与其它可充电电池不同，内部通常都带有一块保护板，不少人对该保护板的作用不了解（有些人可能还不知道锂电池里有保护电路），下面将对锂电池的特点及其保护电路工作原理进行阐述。
由于锂电池的化学特性，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，因此所有的锂电池都需要一个保护电路，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。
下图为一个典型的锂电池保护电路原理图。
锂电池保护电路锂电池保护板如上图所示，该保护回路由两个MOSFET（V1、V2）和一个控制IC（N1）外加一些阻容元件构成。
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，分别控制着充电回路与放电回路的导通与关断，C3为延时电容，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N1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，通常小于7μA。
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。
保护板知识讲解
3）NTC:是Negative temperature coefficient的缩写，意即 负温度系数，在环境温度升高时，其阻值降低，使用电设备或充 电设备及时反应、控制内部中断而停止充放电。
4）ID:是Identification 的缩写，即身份识别，它分为两种： 一是存储器，常为单线接口存储器，存储电池种类、生产日期等 信息；二是识别电阻，即普通电阻元件。
4）短路保护功能：
短路保护原理同3），类同大电流放电。
电芯 保护板
PTC
保护板是由电子电路组成，在-40℃至+85℃的环境下准确的监视
电芯的电压和充放电电流值，及时控制电路的通断.
保护板元件通常包括电源管理IC、MOS及周围的电阻、电容器
件,或可能附加有NTC、ID存储器及FUSE、PTC保护器件等。 1）保护IC：属于主动元件，是保护电路的核心。通过取样电池 电压进行判断，在一切正常的情况下控制MOS开关导通，使电芯与 外电路沟通，而当电芯电压或回路电流超过规定值时，它立刻 （数十毫秒）控制MOS开关关断，保护电芯的安全。 选用时要考虑元件封装、过充电检测电压、过放电检测电压、放 电过流检测电压、自耗电、耐压及ESD要求。 2）MOS管：属于被动元件，在保护电路中主要起开关作用。 元件选用时要考虑其封装、导通内阻、耐电压、耐电流及ESD。
2、自耗电流值：
定义：IC工作电压时，通常规定保护板的自耗电流小于7uA. IC为有休眠功能：当电池电压低于保护板时，保护板的自耗电＜ 1uA； IC没有休眠功能：当电池电压低于约1.5V时，保护板的自耗电＜ 1uA;
3、电流能力： 保护板作为锂电芯的安全保护器件,既要在设备的正常工作电流
范围内,能可靠工作,又要在当电池被意外短路或过流时能迅速动作, 使电芯得到保护.
保护板有几种方案
保护板有几种方案在电气工程中，为了保护电路或设备不受外界干扰、破坏或过载，常常需要使用保护板。
保护板可以起到防护、隔离、稳定电路等作用，保证电路和设备的正常运行。
本文将介绍常见的几种保护板方案。
1. 熔断器熔断器是一种常用的电路保护元件，用于保护电路免受过电流损坏。
它通过在电路中加入一个熔丝，在电流过载时，熔丝会断开电路，起到保护的作用。
熔断器可以根据电流大小、断电速度和分断能力等特点分类。
一般常用的熔断器有玻璃熔断器和漆包熔断器。
•玻璃熔断器：玻璃熔断器以一根细玻璃管和铅熔丝组成，适用于较小电流（10A以下）的保护。
•漆包熔断器：漆包熔断器采用绕制熔丝的方式，适用于较大电流（数十A至数百A）的保护。
熔断器具有快速断电和廉价的优点，但它的缺点是一旦熔丝断开，需要更换新的熔丝才能恢复电路正常。
2. 过压保护板过压保护板是用于保护电路免受过高电压影响的保护元件。
在电路电压超出设定的安全范围时，过压保护板会切断电路，以避免电路或设备的损坏。
过压保护板通常由电压控制器、继电器和电路断开装置构成。
过压保护板的工作原理是监测电路电压，在电压超过设定范围时，继电器动作，将电路断开，保护电路和设备不受过压侵害。
过压保护板在工业和家用电器中广泛使用，以防止由于雷击、电网故障等原因导致的过电压损害。
3. 温度保护板温度保护板是一种用于保护电路免受过高温度影响的保护元件。
在电路温度超出设定的安全范围时，温度保护板会切断电路，以避免电路或设备的损坏。
温度保护板通常由温度传感器、比较器、继电器等组成。
温度保护板的工作原理是通过温度传感器监测电路温度，当温度超过设定的安全值时，比较器产生一个电路切断信号，继电器动作将电路切断，起到保护电路和设备的作用。
温度保护板在电动工具、电动车辆和电力设备等领域得到广泛应用。
4. 地震保护板地震保护板是一种用于保护设备免受地震影响的保护装置。
在地震发生时，地震保护板能够减小振动传递给设备的影响，从而降低设备受损的可能性。
单节串联 电池保护板电路
单节串联电池保护板电路
单节串联电池保护板电路是用于保护串联连接的多个电池的电路。
它通常用于锂离子电池组，以确保每个电池在充电和放电过程中都能保持在安全的电压范围内，以防止过充和过放，从而延长电池组的使用寿命并提高安全性能。
这种保护板电路通常包括以下几个主要部分：
1. 电压检测电路，用于监测每个电池的电压，一旦电压超出设定范围，保护板将采取相应的措施来保护电池。
2. 过充保护，当电池充电时，一旦电压超过设定的最大允许电压，保护板将切断充电电路，以防止电池过充。
3. 过放保护，在放电过程中，一旦电压降到设定的最低允许电压以下，保护板将切断放电电路，以防止电池过放。
4. 温度保护，一些高级的保护板还会包括温度传感器，用于监测电池温度，当温度超出安全范围时，保护板也会采取相应的措施来保护电池。
除了上述功能外，一些保护板还可能包括短路保护、过流保护
等功能，以确保电池组在各种情况下都能得到有效的保护。
在实际应用中，选择合适的单节串联电池保护板电路对于电池
组的安全性能和使用寿命至关重要。
因此，在设计和选择保护板时，需要考虑电池的额定电压、充放电电流、工作温度范围等因素，并
确保保护板的额定参数符合实际应用需求。
总的来说，单节串联电池保护板电路在电池组应用中起着至关
重要的作用，它能够有效保护电池，在一定程度上提高了电池组的
安全性能和稳定性，延长了电池的使用寿命。
保护板
二、保护板1、保护板(PCM)主要组成部分为：保护IC和MOSFET 保护板(PCM)主要组成部分为：保护IC和 1.1 保护IC：就是用来保护锂电池用的,它含有几个功能: 过充保护IC：就是用来保护锂电池用的,它含有几个功能: 电截止保护,过充电回复,过放电截止保护,过放电回复,过电流保护, 电截止保护,过充电回复,过放电截止保护,过放电回复,过电流保护,短路保护,0V 充电功能(有些是没这个功能的) 路保护,0V充电功能(有些是没这个功能的)。
1.2 MOSFET 用来做开关作用，通常受到保护IC出力来关断充MOSFET用来做开关作用，通常受到保护IC出力来关断充电电流和放电电流。
2、保护板的主要作用：保证电池的安全、有效使用，防止电池在充放电或使用的过程中被过充电、过放电或短路带来的不安全隐患及对电池使用寿命的损害。
3、保护板的附加作用某些电池在保护板中加入电阻或电压识别电路以使充电器正确识别电池才能进行正常充电电，并能正确显示充电电量。
4：保护板丝印成符号的含义： 4.1：通常保护板上符号有单节：P+、P-、B+、B-、T V+、V-、B+、B-、T 双节：P+、P-、B+、B-、T、COM V+、V-、B+、B-、T、BC 四节：P+、P-、、B-、B1、B2、B3、B4 4.2：它们的含义是P+/ V+：表示接输出正极P- / V-：表示接输出负极B+：表示接电池正极B- ：表示接电池正极T：表示接NTC/识别电阻COM / BC：表示接电池公共极（两串）5：保护板原理图：6：说明：1、过充电截止：当电池电压达到这个电压值时,切断Charge MOSFET，此、过充电截止：当电池电压达到这个电压值时,切断Charge MOSFET，此时外部的充电器就不能再对电池充电; 时外部的充电器就不能再对电池充电;然后这边有一个东西大家常常搞不清楚的---锂电池不是4.2V吗那为何截止电压比较常见的都高过这个值( 楚的---锂电池不是4.2V吗那为何截止电压比较常见的都高过这个值( 4.35V, 4.3V, 4.25V....),那是因为：4.25V....),那是因为：一、保护板,线材镍片以至于电池芯本身都有小小的阻抗, 一、保护板,线材镍片以至于电池芯本身都有小小的阻抗,当电流流。
保护板基础知识
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3.过电流保护功能： 由于锂离子电池的化学特性，电池持续放电电
流最大不能超过2C（C=电池容量/小时），当电池超过2C电流放电时， 将会导致电池的永久性损坏或出现安全问题。
电池在对负载正常放电过程中，放电电流在经过串联的2个MOSFET时， 由于MOSFET的导通阻抗，会在其两端产生一个电压，控制IC上的“VM” 脚（IC芯片对锂电池工作电流的采样输入端）对该电压值进行检测，若 负载因某种原因导致异常，使回路电流增大，当回路电流大到使 U>0.1V（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V1由导通转为关断，从而切断了放电回 路，使回路中电流为零，起到过电流保护作用。
锂电池保护板基础知识
应用开发部
汪帅
目录
一、保护板简介和由来
二、保护板分类 三、保护板组成 四、保护板基本技术参数 五、保护板基本功能简介
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一、保护板简介和由来
1.保护板简介 电池保护板：Protection Circuit Module, 简称PCM. 是在 空PCB（Print circuit Board）板上面贴上电子元器件, 组合后达到一定电气功能的线路板。主要对电池的充电， 放电，短路，过流等进行控制，防止电池在正常使用过程 中，因外部因素（如充电器，放电设备不正常等）造成电 化学损坏，起附锂电池(可充型)之所以需要保护，是由它本身特性决定的。 由于锂电池本身的材料决定了它不能被过充、过放、过流、 短路及超高温充放电，因此锂电池电池组需要一块保护板 来对其进行保护，防止电池组出现过充、过放等异常。
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二、保护板分类
1.根据组成电路不同 （1）纯硬件电路组成的保护板 优点：可靠性高，成本低，开发周期短 缺点：参数调整困难，适配性差 保护板控制IC主要代表有精工公司S-8211、S-8261、S-8204,美 上美MM1421、MM1414，富晶DW01，新德CS213
电池保护板电路
结束
谢谢大家的参与 考试的内容90%以上在讲义中可以找到 答案，考试有选择、填空、简述题共10 题，总分100分，做简述题时大家一定要 做答，内容相近则有分，千万别空白。
9、是否需要加PTC或FUSE
Βιβλιοθήκη 现在的客户在考虑到安全问题时，会提出在保 护板上增加PTC或FUSE，提高保护板的安全性。 PTC是正温度系数热敏电阻，当温度到达PTC 的额定值时PTC就会断开，当电路中的电流达 到PTC的额定电流值时PTC也会断开起保护作 用。而温度和电流恢复正常时PTC会重新导通。 FUSE则是一次性的电流保险丝，当电流超过额 定值时FUSE就会断开，而且不会恢复。
7、保护板的尺寸大小
在保护板设计过程中，保护板的尺寸大小是根 据客户提供的电池外壳3D图和我司电芯尺寸来 确定的。 保护板的尺寸大小主要影响以下几个方面： 1、保护板上电路的布线和装配工艺难易程度 2、保护板上使用的元器件的封装尺寸 3、保护板的价格是按保护板的面积来计算的
8、保护板是否需要贴五金端子
如果电池是有外壳封装时，往往要考虑是否需 要贴五金端子。整个电池封装好后只有输出端 是能被外界看到，通常情况是使用镀金板或贴 五金片，还有的就是把五金注塑在壳子里，再 把五金和板子的输出端焊接起来。 当需要五金片时，在打样保护板的同时还需要 打样五金片，而且五金片的尺寸必须给出，通 常我司是参照3D图的尺寸制作。
2、过放电保护
电池在带载使用时，或存放很长时间时，当电 芯的电压下降到2.3V左右的时候，保护板上的 保护IC将会动作，关断MOSFET，以达到保护 电芯避免过放。 而过放保护电压点是可以根据需要改变临界值 的大小。但如果选择高电压保护的话将会影响 电池的实际工作时间。
保护板简易原理图
RS
C-(P-/C-)
M1 M2
值时，MCU接收信号，使放电控制MOS管和充电控制MOS管 同时关断，断开回路。 7、短路保护，当P+和P-（C-）直接出现短路时，电路电流瞬间
（电流检测）
（放电控制MOS管） （充电控制MOS管）
P-
增大超出过流保护范围，放电MOS管关断，断开电路。
材 图纸编号
产品名称 产品编号
（NTC温度检测）
过放保护电压时，放电控制MOS管关断，断开放电回路， 如果要重新充放电则必须断开负载重新连接。 5、过流保护：通过MCU检测检流电阻RS两端电压U,得出电路 电流I=U/RS，当I大于最大电流Imax时，放电控制MOS管
1
-
DO
CO
关断，断开回路。 6、温度保护：通过NTC检测环境温度，当温度大于NTC最大
5 6
质
单位用量 版本
保护板简易原理图
A0
mm
7
绘图/日期 审核/日期 批准/日期
共
2014.9.17
比例 单位
张
8第ຫໍສະໝຸດ 张QP-01-F9.3 A1
+
N
MBN RBN MBN-1
BCN BeN BCN-1
VCC
P+
VDD1 3.3V
保护保护原理
1、P+接充电器或负载正极，C-(P-/C-)接充电器或负载负极; 分口时：P-接负载负极。 2、均衡保护：每节电池1-N分别并联个均衡MOS管MB1-MBN， 通过MCU控制MOS管的开关来实现电池组的均衡。
N 节 电 池 组
N-1 RB N-1 MB2 2 Be2 RB2 MB1 BC1 Be1 RB1 BC0 VSS VM
百维保护板 电路分析
百维保护板电路分析
1、FUSE两端电压有改动：检验FUSE是否导通，若导公例是PCB 板内部电路不通；若不导公例FUSE有问题（来料不良、过流损坏（MOS 或IC操控失效）、质料有问题（在MOS或IC动作之前FUSE被烧坏），然后用导线短接FUSE，持续往后分析。
2、R1电阻两端电压有改动：检验R1电阻值，若电阻值失常，则或许是虚焊，电阻自身开裂。
若电阻值无失常，则或许是IC内部电阻出现问题。
3、IC检验端电压有改动：Vdd端与R1电阻相连。
Dout、Cout 端失常，则是因为IC虚焊或损坏。
4、若前面电压都无改动，检验B-到P+间的电压失常，则是因为保护板正极过孔不通。
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锂离子电池保护电路
1．什么是锂离子电池保护IC？
在锂离子电池使用过程中，过充电、过放电对锂电池的电性能都会造成一定的影响，为避免使用中出现这种现象，专门设计了一套电路，并用微电子技术把它小型化，成为一个芯片，该芯片俗称锂电池保护ic。
2．保护IC外形是什么样的？
保护ic外形常用的有两种：
一种称为SOT-23-6封装。
1:过放电检测输出端子,输出.
-/2:过电流检测端子。
3:过充电检测输出端子，输出。
4:延迟时间测定用测试端子。
5:正极电源输入端子。
6:负极电源输入端子。
另一种较薄,称TSSOP-8封装。
3．IC内部有些什么电路，能大概介绍一下吗？
IC内部的简化的逻辑图如下：
其各个端口的功能简述如下：
V DD：1。
IC芯片电源输入端。
2．锂电池电压采样点。
V SS：1。
IC芯片测量电路基准参考点。
2．锂电池负极和IC连接点。
D O：IC对放电MOS管的输出控制端
C O：IC对充电MOS管的输出控制端
V M：IC芯片对锂电池工作电流的采样输入端
从简化的逻辑图可见：电池过充电、过放电，放电时电流过大（过电流），外围电路短路，该ic都会检测出来，并驱动相应的电子器件动作。
4．IC有哪些主要技术指标？
1）过充电检测电压：V CU 4.275±25mv （4.25 4.275 4.30）
2）过充电恢复电压：V CL 4.175±30mv （4.145 4.175 4.205）
3) 过放电检测电压：V DL 2.3±80mv (2.22 2.3 2.38 ）
4) 过放电恢复电压：V DU 2.4±0.1mv (2.3 2.4 2.5 )
5) 过电流检测电压：VIOV10.1±30mv (0.07V 0.1 0.13V)
VIOV20.5±0.1mv (0.4 0.5 0.6 )
6) 短路检测电压：VSHORT -1.3V (-1.7 -1.3 -0.6 )
7) 过充电检测延时：tcu 1s （0.5 1 2 ）
8) 过放电检测延时：tdl 125ms （62.5 125 250 ）
9) 过流延时：TioV1 8ms （4 8 16 ）
TioV2 2ms （1 2 4 ）
10）短路延时：Tshort 10us （10 50us）
11）正常功耗：10PE 3uA （1 3 6uA）
12）静电功耗：1PDN 0.1 uA
5．锂电池保护电路的PCB板上，除了保护IC外，还需要哪些元件，才能组成一个完整的保护PCB？
还需要作为开关功能用的两只场效应管、若干电阻、电容。
6．场效应管是什么样子？
场效应管也称MOS FET，在锂电池保护PCB上，都是成对使用，因此制造商把两只独立的
另一种封装较薄,称TSSOP-8。
高电平，右图的开关就闭合；电流在D.S之间通过。
当栅极G得到的不是高电平，而是低电平，则D.S 之间开关看作开路，电流不能通过。
8．常听人说MOS FET的内阻是多少、多少，到底什么是MOS FET的内阻？
如上图所示，D.S之间的开关闭合时总存在一定的电阻，这个电阻相当于MOS FET的内阻，一般这个电阻很小，都在10~30mΩ之间。
可见，电流通过MOS FET，由于存在内阻，根据欧姆定律，必然存在电压降，从而损耗掉一部份电能，可见MOS FET 的内阻应越小越
好。
9． 除内阻外，MOS 管还有哪些主要技术指标？ MOS 管有以下主要技术指标：
1）漏源极耐压值： V DSS 20V 2）漏栅极耐压值： V DGR 20V 3）栅源极耐压值： V GSS 12V 4）漏极最大电流I D DC 6A Polse 24A
5）漏源极内阻R DS VGS 2V I D 3A 22m Ω——45m Ω VGS 2.5V I D 3A 19m Ω——30m Ω
VGS 4V I D 3A 16m Ω——20m Ω
10．你能较完整地介绍一下保护PCB 的工作原理吗？
保护PCB 的完整电原理图如下：
电阻：起限流、采样作用
电容：对直流电而言电阻值“∞“，对交流电而言阻值接近零，电容两端电压不能突变，能起瞬间稳压作用，滤波作用
FUSE ：熔断保险丝，起保护作用； ID 电阻：起解码作用；
NTC 电阻：为负温度系数电阻（温度越大，电阻越小），对手机起保护作用。
PTC ：PTC 是正温度系数电阻（温度越高，阻值越大），可以防止电池高温放电和不安全的大电流的发生。
上图中B 是电池，P+、P-是电池块接充电器电源或与手机相接的正负极。
充电状态：
充电时，充电电流由P+进入→B+→ MOS 1→MOS 2→P-。
在充电的同时，ic 通过V cc 和R 1对电池连续进行测量。
当检测到电池电压充电到4.2V 时（这个电压随不同ic 而异），ic 内的过充电检测电路将检测到的这个信号并将它转换成一系列的电平信号，其中的一个低电平信号传送到ic 的输出端CO ，促使MOS 2关断，从而终止充电。
放电状态：
放电时，放电电流从电池正极B+→P+→负载（手机）→P-→MOS 2→MOS 1→B- 在放电的同时，ic 内的过放检测电路连续测量电池两端的电压，当电池电压随着用电时
间的加长而下降到2.3V 时（这个电压值随不同的ic 而异），该检测电路输出信号，使输出端DO 为低电平，从而使MOS 1关断，终止电池放电。
在某种特殊情况下，如果电池放电时，电流大于某一额定值，ic 内的过电流检测器会输出一个低电平信号到DO 端，使MOS 1在5~15ms 的时间内关断（这个值随不同的电流和不同的MOS 管内阻而异）。
在极端情况下，P+、P-端发生短路，则ic 内部的短路检测电路，将会检测到这个信号，并将这个信号转换成低电平，输出到DO 端，从而使MOS 1在10~50us 的时间内关闭，从而切断电路。
电池电压 V CU V CL V DU (2.4V)
V DL (2.3V)
保护IC 工作时序图
11．ic的功耗是怎么回事？怎样测量？
答：ic是一个完整的电子线路，它在工作时要消耗掉一部份电能，当电池块在手机中工作时，ic将从锂电池中以吸取电能，可见，要求ic的功耗越小越好。
ic的功耗是用消耗的电流来度量的，一般这个电流值在3~6uA之间。
由电原理图可见，ic通过电阻R1，从电池中吸取电流，因此只要测量出R1两端的电压降V1，根据欧姆定律可算得ic的功耗，电流值为I=V1/R1。
12．一般的电池块有四个输出端（四个弹簧片接点），能介绍一下各自的功能吗？
答：一般的电池块外露有四个簧片接点，其中两点是P+、P-，另外两点各有不同。
见下图：
13．锂电池的保护PCB板有互换性吗？
答：答案是否定的，主要原因是：
1）不同的锂电生产厂生产的锂电的性能不一，从而所选用的ic也不一样，主要指过充电检测电压。
2）采用不同的MOS管由于其内阻不一，所以根据工作电流应选用不同的ic。
3）识别电阻不一样。
14．保护电路的发展方向怎样？
答：一。
向更小型化发展。
1．MOS和ic封装在一起称MCP（MuIti chip package）
2．MOS、ic、电阻、电容全部封装在一起称COB（Chip On Board）
二．二次保护电路
以上是一节锂电池保护电路的基本概念，2 、3、4节的锂电池保护电路与此类似。