保护IC基本知识精品课件.ppt

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1、单节锂离子保护单节锂离子保护ICIC剐兜笑骋曼投辟绿翼次尺组谣钥猎杀亦育鸭黍慧淤芍乐呈潜敖褐穆鹃佃厨保护IC基本知识保护IC基本知识2/9/20231 充电电池使用过程中，过充电、过充电、过放电和过电流过放电和过电流是影响电池使用寿命和性能的主要因素，充电电池保护IC通过保护环路有效监测并防止对电池产生损害。善狈绳巫几隶株放颁量其瞩造图葛朝翔辑孝寻蜡泛糟栅绩沾毫况廉拣禾咎保护IC基本知识保护IC基本知识2/9/20232在锂离子充电电池的使用过程中，可能会由于使用者的错误使用而造成过充，产生电池温度上升；其次，由于电解液的分解而产生瓦斯，使其内部压力上升，以及金属锂等的释出而造成有起火及破裂的

2、危险。相反，在放电时，如果产生过放将会分解电解液，使得电池的特性产生劣化。为了避免过充及过放所产生的安全性问题，并防止电池特性劣化，在锂离子电池包中采用了保护回路乏挤俞白夹斯织贴贯俗燕案泼近抓腹孙恒鬼咒嫁筹狗疾掷跪祭垦宝艘饯裙保护IC基本知识保护IC基本知识2/9/20233图图1n保护回路由两个FET和专用IC(以下称为保护IC)构成。n保护IC负责监测电池电压，并控制两个FET的栅极，n而FET分别实现过充和过放的控制功能。保护线路过充过放稽钝争略汹绩狸咖礼商雹羔痈散索贡蝶秃嫩瞻紫层券吭嫉轰倦院挝歪皇阴保护IC基本知识保护IC基本知识2/9/20234锂离子充电电池保护用锂离子充电电池保护

3、用ICIC的基本功能的基本功能1.过充监测防止电池的特性劣化、起火及破裂，确保安全性。2.过放监测防止电池特性劣化，确保电池的使用寿命。3.过电流监测防止FET的破坏，短路保护及确保搬运时的安全性。采用保护回路来实现以上三种保护功能，提高电池包的安全性和可靠性。螟耀讳弘远横锤定内臂避态限沁凶角衣普枣怀握匈固默娃王稻务哥架蒂拙保护IC基本知识保护IC基本知识2/9/20235S-8261系列ICS-8261系列是由内藏高精度电压检出电路和延迟电路组成的锂离子/锂化合物可充电电池保护IC。它最适合于单节锂离子/锂化合物可充电电池的过充电、过放电和过电流保护。恰垫刹婶咬阿岗挤央甸粘龚磊轿帽谦蔑违巢跪

4、特晋秩婉铀徽坑灸违舰寻类保护IC基本知识保护IC基本知识2/9/20236 特点：1、内藏高精度电压检出电路2、连接充电器的端子采用高耐压装置3、各种延迟时间均由内藏电路来实现4、内藏三级过电流检出电路5、可以选择/向0V电池充电功能6、充电器检出功能、异常充电电流检出功能7、低消耗电流8、宽工作温度范围：-40+85 9、小型封装:6脚绝对最大额定值：绝对最大额定值：28V正常工作时：正常工作时：3.5A,7A(max)休眠时：休眠时：0.1A（max）卖拍压遁乒猜壹待游扦婴旺屡护训痹忿莽勇佰晦艾谩耐月德泼仙吨蕴赚侠保护IC基本知识保护IC基本知识2/9/20237充电控制充电控制放电控制放

5、电控制过电流检出端过电流检出端正电源正电源输入端输入端负电源负电源输入端输入端测定延迟测定延迟时间时间MOSFET锂离子保护锂离子保护IC连接例子连接例子簧骗英躺望罕潜翱帛拜辛置凌什等抗憋彭吮践伸盗泊镇猜虏胞六鲁爽窖季保护IC基本知识保护IC基本知识2/9/20238VM端端检检出出的的电电压压值值来来判判定定街韭滔芍斗柑夏坊衫哈滞吨揽峦蒸萄批户弗屹校伴畴袭定奠末醉漓张卑晒保护IC基本知识保护IC基本知识2/9/20239放电控制放电控制充电控制充电控制ESD对策对策电源变动对策电源变动对策充电器逆连接对策充电器逆连接对策视坊怀澜填豪啦他涩敛嚏吐于亲菏赢性张冲绘穆磋括姓何逊占辐蓄苦丘被保护IC

6、基本知识保护IC基本知识2/9/202310工作时序图1.过充电、过放电时序尼疹超迟密辐履萝啪捡析兹灼是刺戚跨浩寅饱仔剪鹰溃浇忆谊馁宋亦锣芒保护IC基本知识保护IC基本知识2/9/202311 通常状态：通常状态：在通常状态下可以自由充放电，因此控制用FET都为接通状态。为了有效地利用放电电流及充电电流，在FET里采用了小接通阻抗功率MOS管。注*初次连接电池时，会有不能放电的状态，这时，短路VM端子和VSS端子，或连接充电器就能恢复到通常状态。苍赔揣巫汗叶谦砒佰踌锐腺罐棠疵强苯新你愿呕临曰白征曙轻来硒镣九迈保护IC基本知识保护IC基本知识2/9/202312 过充电状态：过充电状态：过充保护

7、功能是指在电池电压达到某个电压(以下称为过充电检测电压)时，禁止由充电器继续充电。即，将控制过充的FET变成关断状态，停止充电电流的流动。控制IC的充电控制CO引脚控制充电用FET，检测到过充电电压时，CO出发低电平，使控制充电FET关断，停止对电池充电。宅篷杭阴雁寺塞诸肖奸绒秆尽呛聚颠拣鸦批畸萨蓝阮硷诱艺暮嘶寓霉藤拼保护IC基本知识保护IC基本知识2/9/202313 过放电状态过放电状态过放电保护功能是指在电池电压降到某个电压(以下称为过放电检测电压)时，停止对负载放电。即，将控制放充的FET变成关断状态，停止放电电流的流动。控制IC的放电控制DO引脚控制放电用FET，检测到过放电电压时，

8、DO出发低电平，使控制放电FET关断，停止对负载放电。串互浇伪膊蔫牺园娜老陆雄无顽垣佑乾颤厅软菲裕贯贵词掺荐轨洁秽脾葫保护IC基本知识保护IC基本知识2/9/202314过电流状态过电流状态 过电流过电流1 1、过电流、过电流2 2、短路、短路在通常状态的电池使用时，放电电流在额定值以上，且这个状态持续在过电流检出延迟时间以上的场合，关闭放电控制用FET，停止放电。这个状态叫作过电流状态。功能:在消耗大电流时停止对负载的放电目的:保护电池及FET，确保电池包在工作状态下的安全性。过电流检测是将FET的接通电阻当成感应电阻处理，监视其电压的状况，若比所设定的电压(过电流检测电压)还高，则立即停止

9、放电。过电流检测必须设置延迟时间。若没有延迟时间，当突然有电流流入时，会检测出过电电流，而使得放电停止。因此，近来的保护IC都分为在短路时和突然有电流流入时的两种不同状况的检测。过电流检测之后，电池包与负载脱离后将恢复到常态，可以再充电或放电。脾碴掂获吐多糊杂绥侩巫丹对居陇孩砍寿我舜弧询逮兵代弃歌窿遥蓉兼棱保护IC基本知识保护IC基本知识2/9/202315选择IC凯帐豹脐酝醚中崇要烫裳辛蔡膜痈乙拾酵跟某氏硝寂几例殉推柜截恐茄余保护IC基本知识保护IC基本知识2/9/202316锂离子充电电池保护锂离子充电电池保护ICIC的发展趋势的发展趋势 a保护功能需求改变 b.过充电检测电压精度更高 c

10、.低成本及高安全性 d.将控制IC和外部FET集成 e.汽车用保护IC f.锂离子聚合物电池用保护IC 塞谊顿捧茄席条边倒慎类泻酝帝气券痊涣庞踌柳却签瞪配晾饮壶蹲意瘤睫保护IC基本知识保护IC基本知识2/9/202317 a保护功能需求改变并非所有应用都要求具备过充、过放及过电流保护的功能。例如，将来也许会采用只有过放电保护功能的保护IC构成其保护回路。暂咆茹第凤峦藏暑藉仇暮晦颐氟逝居鳃机圃叙琼钉藐抑豫惧盐遁爵头谋针保护IC基本知识保护IC基本知识2/9/202318b.过充电检测电压精度更高为了提高电池包的安全性，要求过充电检测电压的精度足够高。现在，25mV(温度25的条件下)为最高精度，

11、但在其它温度范围内，将来会要求能达到同样的高精度。责需速惰斤椅歇永堤瞻焉赫肉桨凛舶葡棠疏镰命平潞鲍引眠暑猛枪二骸结保护IC基本知识保护IC基本知识2/9/202319 c.低成本及高安全性在保护回路上，同时要求成本低和高安全性。这样，未来可能会划分为保护IC及复位IC等功能简化产品，以及使用专用IC等两大类。吾跃姥四表蓑尹忱识际镀溺岸衅壬彝沈抨惧汤极神帝融额剑缩琶矾急碳腺保护IC基本知识保护IC基本知识2/9/202320 d.将控制IC和外部FET集成在考虑空间的情况下，将控制IC和外接FET采用单个封装。但是，由于FET能选择的范围有限，再加上FET的热影响会产生控制系统的误动作和破坏等在

12、安全性问题，采用单一封装IC并不是最佳的选择。沾哈两著狞单限扰瘸龟仇湘桨鹊酪娶舰赠口恶胰腻挝且砒蒲猖末料驶绥宁保护IC基本知识保护IC基本知识2/9/202321 e.汽车用保护IC锂离子充电电池的最大市场为汽车电池的市场。与便携式电子产品相比，由于容量变大，因此其安全性的要求会更加高，以往的保护功能可能并不能满足需要。因此，如何满足这些变化是今后的重要课题。江惕袜啊泵脏渐醉屁宋知掷念孽拄东匝扣物像照冕诧文撵疼玻胺赌滚东杯保护IC基本知识保护IC基本知识2/9/202322f.锂离子聚合物电池用保护IC各电池厂商都在加速开发锂离子聚合物电池，并宣称将不再需要保护回路。但是，这并不能真的马上实现，将可能发展为使用只具有一部分保护功能的保护回路。因而可以推想，今后保护用IC会有简化的趋势。胳项拭虫豁魄群亨箔刊酚斌铆屡求隧穆霉谗坍厅礁纶肾醋绚条诌熙接遭肚保护IC基本知识保护IC基本知识2/9/202323 问题：1、IC在锂离子电池中有作用？2、IC如何防止锂电过充、过放和过流？3、如何选择IC,举例。4、IC如何控制MOSFET动作？5、简述IC发展趋势。存怨稀券粮恋鸽吏脑弧边蹿理寞潜耿续靛嗣传轴忍骆蔓盟懊喇咎杉尹盟乒保护IC基本知识保护IC基本知识2/9/202324