电源管理(锂电池,控制IC)

动作、此时 Dout 脚位会由高电平变为低电平，从而关断 Mosfet 使电芯无法继续对负载进行 放电。
解除保护条件 方法 1：接充电器的情况下，只要高过 Vdet2 既可以解除保护 方法 2：不接充电器的情况下，电芯电压必须高过 Vrel2 才能解除保护
注：接上充电器或电芯电压高过 Vrel2 时，Dout 会由低电平变为高电平从而使 Mosfet 导通 可以继续让电芯对负载进行放电。 Latch Mode（锁定） 版本
R5400N120CA SOT-23-5 4.325 - 2.300 - 0.150 - 1 R5402N120KD SOT-23-6 4.325 4.125 2.300 3.000 0.150 -0.100 1 R5402N102KD SOT-23-6 4.350 4.150 2.500 3.000 0.200 -0.100 1 R5405N/K120CC PLP1616-6 4.325 - 2.300 - 0.150 -0.100 1 R5405N/K120KD PLP1616-6 4.325 4.125 2.300 3.000 0.150 -0.100 1
VDD
R 5 4 2 6 S eries
DS
V-
VSS
DOUT
COUT
在外部电容短路时会产生浪 涌电流
R5426 可以省去这个外部延时电容
九、锂电池保护 IC 工作模式 Auto Release（自恢复） 版本
过充保护： 当充电器对电池进充电时,电池电压会缓步上升，当达到 Vdet1 时，保护 IC 会动 作、此时 Cout 的电平会由高电平转为低电平，使充电器无法继续对电芯进行充 电，从而达到保护效果。
二、保护器件 MOS 市场定位 低端 MOS 管以大陆为主：南科、光宇 主要针对低成本的锂电池保护方案、因此产品晶片稍差、封装工艺不成熟、发热严重，
内阻大。可用低端小电流产品（如 MP3 类） 中端 MOS 管以台系为主：AOS、勤益、茂达、华茂粤等 主要针对中端客户的锂电池保护方案、此产品技术一般大多数不带 ESD 保护功能，性能
过充电保护 过放电保护 放电时过电 充电时过电
延时
延时
流保护延时 流保护延时
Ａ
0.25s
20ms
12ms
1000ms
B
1s
20ms
6ms
16ms
C
1s
20ms
12ms
16ms
D
5s
20ms
12ms
16ms
E
1s
20ms
6ms
8ms
F
0.25s
20ms
12ms
16ms
G
5s
20ms
6ms
8ms
K
1s
20ms
R5405 命名方式(NEW) R5405K106EC：K:代表封装、106:代表电压版本、E:代表延迟时间、C:代表功能定义（C 支持过充电锁定，过放电锁定，支持 0V 起充、D 支持过充电自恢复，过放电自恢复、支持 0V 起充、F 支持过充电自恢复，过放电自恢复，不支持 0V 起充）
tVdet1 (s) tVdet2 (ms) tVdet3 (ms) tVdet4 (ms)
七、IC 保护原理 保护 IC 是通过监视 VDD 与 VSS 之间的电池电压以及 V-和 VSS 之间的电压差来进 行控制充电和放电。电池电压在过充电电压以下（Vdet1）并且在过放电电压以上 （Vdet2）、V-端电压在过充电电流检测电压以下（Vdet4）并且在过放电电流检测电 压以上（Vdet3）的情况下，进行充电和放电控制的 Mosfet 均被打开。这被视为通 常工作状态，可以自由的进行放电和充电。
六、锂电池保护 IC 特点 多重保护（支持过充电电流保护） 过充电保护、过放电保护、过电流保护、短路保护。 内置延时（简化 PCB 器件的布局） 高耐压，低耗流 功能细分（分自恢复和锁定 2 个模式） 小封装（PLP1616-6 1.6*1.6*0.6mm)、常规有 SOT23-6 封装 符合不同产品的需求 新 Item 内置反向充电保护功能
Battery Pack
C urrent D irection
Excess Current /
Short C ircuit
VSS D etector
V-
DOUT
Excess Load Current or
Short Circuit
IC 过 放 电 流 检 测 是 通 过 对 V-脚 与 VSS 脚 的 电 压 差 来 做 参 考 的 ， 所 以 当 V－ 脚 检 测 到 0 .2 V（ 3 0 m V ）并 在 IC 所 要 求 的 延 时 范 围 内 时 ，就 会 通 过 D o u t 脚 位 来 切 断 放 电 回 路 。 IC 所 能 够 做 到 的 放 电 电 流 也 需 要 取 决 于 M osfet 的 内 阻 。 计 算 公 式 ： V-(过 电 流 检 测 电 压 )=I(放 电 电 流 )*Rds(on)*2 假 设 V-=0.2V, Rds(on)=25m Ω ,则 保 护 电 流 的 大 小 为 I=4A 注 ：短 路 电 流 检 测 一 样 要 求 只 是 IC 的 短 路 电 流 检 测 电 压 会 比 较 大（ R 5 4 0 2 V s h o rt：0 .8 V ）。
B a tter y P a ck
C u r r en t d ir ection
Ch a r ger
4 .2 5 V
VDD Over-charge detector
COUT
VSS
100V
当 IC 检测到电芯电压在 4.25V（±25mV）并一直保持在延时范围之内（tVdet1：1S）时保 护 IC 会将 Cout 脚位电平由 H 变 L 从而切断充电回路。 但是电流还是会通过寄生二极 管对负载继续放电。
电源管理
锂电池保护 一、For 锂电保护 IC
锂电保护 IC 市场定位 内置高精度电压检测电路和延迟电路，是用于锂离子/锂聚合 物可充电电池的保护 IC。 台系 IC（DW01+、CS213、HY2110 系列。） 主要针对低成本的锂电池保护方案、与理光 R5402、精工 S-8261 系列 IC 引脚定义相同。 日系 IC（精工 S-8261 系列、理光 R5402 系列） 主要针对高成本（高端客户）的锂电池保护方案 R5402N 系列 主要针对要求功能齐全的锂电池保护方案（内置过充电电流保护检测电路）、其他 IC 无 过充电流保护检测功能。 R5405N/K 系列 主要针对小封装，主要应用于客户对空间极为敏感的锂电池保护方案（适合应用在蓝牙 MP3 等产品上）。 双节理光 R5460N & K 系列、精工 S8242 系列 主要针对双节串联的锂电池保护方案，两种 IC 封装引脚相同可以直接替换。精工产品价 格较低使用量易采购。
十一、选型比较 针对过充电电压要求比较高
CodeLeabharlann Baiduumber
Package
Vdet1 Vrel1 Vdet2 Vrel2 Vdet3 Vdet4 tVdet1 tVdet2 tVdet3 tVdet4 (V) (V) (V) (V) (V) (V) (s) (ms) (ms) (ms)
0V 起充
MODE
解除保护条件 方法 1：当充电器一直连着的状态下电芯电压低于 Vrel1 时充电器又会给电池进行充
电。 方法 2：只要是重新连接充电器情况下就会继续充电（当进入过充保护只要拔下充电
器就会解除保护）。 注：接上充电器，只要符合以上任何一种情况，Cout 电平会由低电平转为高电平，从而达
到解除保护。 过放保护： 当电池经由负载放电，电芯电压会持续下降达到 Vdet2 以下时，保护 IC 会进行保护
定义（A 支持 0V 起充，B 不支持 0V 起充） R5402 命名方式 R5402N101KD：N：代表封装、101：代表电压版本、K：代表延迟时间、D:代表功能定
义（B 支持过充电锁定，过放电自恢复、C 支持过充电锁定，过放电锁定、D 支持过充电自 恢复，过放电自恢复）
R5403N 命名方式（NEW） R5403N120EC：N：代表封装、120：代表电压版本、E：代表延迟时间、C:代表功能定 义（C 支持过充电锁定，过放电自锁定、支持 0V 起充、D 支持过充电、过放电恢复，支持 0V 起充、E 支持过充电自恢复，过放电自锁定，支持 0V 起充、F 支持过充电、过放电恢复 不支持 0V 起充）
Tshort
过 充 电 保 护 过放电保护延
充电时过电 短 路 保 护 检 测
放电时过电流保护延时
短路保护延时
延时
时
流保护延时 电压
5
20
12
16
1.300
300uS
五、锂电池保护 IC 耗流 R5400N 工作耗流情况 工作耗电流： 3.5uA（支持 0V 起充） 4.0uA（不支持 0V 起充） 休眠模式（支持过放保护不自恢复）：0.1uA R5401N 工作耗流情况 工作耗电流： 4.0uA（支持 0V 起充） 休眠模式（支持过放保护不自恢复）：0.1uA R5402N 工作耗流情况 工作耗电流： 4.0uA 休眠模式（C 版本支持过放保护锁定）：0.1uA 休眠模式（B/D 版本支持过放保自恢复）：1.2uA(Typ)、2.0uA(Max) R5403N 工作耗流情况 工作耗电流： 4.0uA
过充保护： 当充电器对电池进充电时,电池电压会缓步上升，当达到 Vdet1 时，保护 IC 会动作、
此时 Cout 的电平会由高电平转为低电平，使充电器无法继续对电芯进行充电，从而达到保 护效果。
解除保护条件
必须要符合两项条件才能解除保护（Cout 由低电平变为高电平） 1、电芯电压低于 Vdet1 2、必须移除充电器 过放保护： 当电池经由负载放电，电芯电压会持续下降达到 Vdet2 以下时，保护 IC 会进行保护动 作、此时 Dout 脚位会由高电平变为低电平，从而关断 Mosfet 使电芯无法继续对负载进行放 电。 解除保护条件 连接充电器即可解除保护。 十、平衡电路原理
12ms
8ms
四、锂电池保护 IC 型号命名规则 2 R5401N134DA 命名方式 N：代表封装、 134：代表电压版本、 D:代表延迟时间、 A:代表功能定义（A 支持过充电自恢复、过放电锁定
tVdet1 (s) tVdet2 (ms)
tVdet4 (ms) Vshort
tVdet3 (ms)
VDD
R 5 4 2 6 S e rie s
DS
V-
VSS
DOUT
COUT
C h arger
C h a r g in g cu r r e n t
Ricoh 锂电保护 IC 从 R5426 开始基本都会有过充电电流保护功能。 主要是在使用有问题的充电器或者充电器损坏造成大电流冲击时可以对电芯多一重保护。 因为对于充电来说是逆电流进行充电，所以 V-检测到的就是一个负电压，当大电流对电芯 进行充电时 V-检测到的电压如果低于 Vdet4 时会切断充电回路（保护 IC 检测过充电电流保 护是靠检测 Mosfet 两端电压差来进行判断）
对多串电池进充电时,电池电压会缓步上升，当电池电压不均衡的情况下其中有一电池先充 满达到 4.2V 时，此节平衡监控 IC 会动作、Cout 的电平会由高电平转为低电平（平衡电路 控制 MOS 管采用 PMOS 由低电平开启），启动平衡电路分流将部份电流分给前后端电池。
先到达4.2V时，平衡电路开启，分流如红线走向
休眠模式（C 版本支持过放保护锁定）：0.1uA 休眠模式（D/F 版本支持过放保自恢复）：1.2uA(Typ)、2.0uA(Max) R5405K 工作耗流情况 工作耗电流： 4.0uA 休眠模式（C 版本支持过放保护锁定）：0.1uA R5407/R5408/R5409K 工作耗流情况 工作耗电流： 4.0uA 休眠模式（C 版本支持过放保护锁定）：0.1uA
八、延时电容内置
OSC COUNTER
R5421 系列 外部延时电容是针对过充来增加的 R5426 系列 针对过充部分内置计数器以及延时电容. 所以 R5426 不需要外部延时电容，如果需要 不同的延迟时间 Ricoh 会给出不同的延迟时 间来供选择：250ms,1s, or 5s. ( 1s ; Typ.)
一般。 高端 MOS 管以日系为主：日本东芝、三洋、松下、NEC、飞利浦等 主要针对高端客户锂电池保护方案、此类产品带 ESD 保护、产品一致性好。
三、Ricoh 锂电池保护 IC 型号命名规则 1 R5400 命名方式 R5400N101CA：N：代表封装、101：代表电压版本、C：代表延迟时间、A:代表功能