S8261和DW01-8205A主流锂电池保护板原理图说明

S8261和DW01-8205A主流锂电池保护板原理图说明锂电池保护板的主要参数锂电池保护板主要由保护IC和MOS管构成（1）保护IC主要参数1)封装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(2)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6)内部是否连通锂电池保护板的工作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MOS管8205A进行讲解:激活保护板的方法：当保护板P+、P-没有输出处于保护状态，可以短路B-、P-来激活保护板，这时，Dout、Cout均会处于低电平（保护IC此两端口是高电平保护，低电平常态）状态打开两个MOS开关。1.锂电池保护板其正常工作过程为:当电芯电压在2.5V至4.3V之间时，DW01的第1脚、第3脚均输出高电平(等于供电电压)，第二脚电压为0V。此时DW01的第1脚、第3脚电压将分别加到8205A的第5、4脚，8205A内的两个电子开关因其G极接到来自DW01的电压，故均处于导通状态，即两个电子开关均处于开状态。此时电芯的负极与保护板的P-端相当于直接连通，保护板有电压输出。2.保护板过放电保护控制原理:当电芯通过外接的负载进行放电时,电芯的电压将慢慢降低,同时DW01内部将通过R1电阻实时监测电芯电压,当电芯电压下降到约2.3V时DW01将认为电芯电压已处于过放电电压状态，便立即断开第1脚的输出电压，使第1脚电压变为0V，8205A内的开关管因第5脚无电压而关闭。此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。即电芯的放电回路被切断，电芯将停止放电。保护板处于过放电状态并一直保持。等到保护板的P与P-间接上充电电压后，DW01经B-检测到充电电压后便立即停止过放电状态，重新在第1脚输出高电压，使8205A内的过放电控制管导通，即电芯的B-与保护板的P-又重新接上，电芯经充电器直接充电。3.保护板过充电保护控制原理:当电池通过充电器正常充电时,随着充电时间的增加,电芯的电压将越来越高，当电芯电压升高到4.4V时,DW01将认为电芯电压已处于过充电电压状态，便立即断开第3脚的输出电压，使第3脚电压变为0V，8205A内的开关管因第4脚无电压而关闭。此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。即电芯的充电回路被切断，电芯将停止充电。保护板处于过充电状态并一直保持。等到保护板的P与P-间接上放电负载后，因此时虽然过充电控制开关管关闭,但其内部的二极管正方向与放电回路的方向相同,故放电回路可以进行放电,当电芯的电压被放到低于4.3V时,DW01停止过充电保护状态重新在第3脚输出高电压，使8205A内的过充电控制管导通，即电芯的B-与保护板P-又重新接上，电芯又能进行正常的充放电.4.保护板短路保护控制原理:在保护板对外放电的过程中，8205A内的两个电子开关并不完全等效于两个机械开关，而是等效于两个电阻很小的电阻，并称为8205A的导通内阻，每个开关的导通内阻约为30m\U03a9共约为60m\U03a9，加在G极上的电压实际上是直接控制每个开关管的导通电阻的大小当G极电压大于1V时，开关管的导通内阻很小(几十毫欧)，相当于开关闭合，当G极电压小于0.7V以下时，开关管的导通内阻很大(几MΩ)，相当于开关断开。电压UA就是8205A的导通内阻与放电电流产生的电压，负载电流增大则UA必然增大,因UA0.006L×IUA又称为8205A的管压降，UA可以简接表明放电电流的大小。上升到0.2V时便认为负载电流到达了极限值，于是停止第1脚的输出电压，使第1脚电压变为0V、8205A内的放电控制管关闭，切断电芯的放电回路，将关断放电控制管。换言之DW01允许输出的最大电流是3.3A，实现了过电流保护。5.短路保护控制过程:短路保护是过电流保护的一种极限形式，其控制过程及原理与过电流保护一样，短路只是在相当于在PP-间加上一个阻值小的电阻(约为0Ω)使保护板的负载电流瞬时达到10A以上，保护板立即进行过电流保护。锂电池保护板的技术指标1、电压保护能力过充电保护：保护板必须具有预防电芯电压超过预设值的能力过放电保护：保护板必须具有预防电芯电压底于预设值的能力2.电流能力(过流保护电流，短路保护）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.3、导通电阻：定义：当充电电流为500mA时，MOS管的导通阻抗。由于通讯设备的工作频率较高，数据传输要求误码率低，其脉冲串的上升及下降沿陡，故对电池的电流输出能力和电压稳定度要求高，因此保护板的MOS管开关导通时电阻要小，单节电芯保护板通常在70mΩ，如太大会导致通讯设备工作不正常，如手机在通话时突然断线、电话接不通、噪声等现象。4、自耗电流定义：IC工作电压为3.6V，空载状态下，流经保护IC的工作电流，一般极小.保护板的自耗电流直接影响电池的待机时间，通常规定保护板的自耗电流小于10微安.5、机械性能、温度适应能力、抗静电能力保护板必须能通过国标规定的震动,冲击试验;保护板在-40到85度能安全工作,能经受±15KV的非接触ESD静电测试.锂电池保护板的应用锂电池保护板广泛应用于手机、对讲机、便携式DVD、矿灯、电动玩具、MP3/4电动工具、数码相机摄像机、笔记本电脑、军用战术灯、测绘仪器电动自行车、电动滑板车、航模、机器人、吸尘器、各种野外勘探作业设备。锂电池保护板的主要厂商保护IC的生产商1）精工：日本S8261单节，S8232双节。。。2）理光：日本R5400、R5402、R5421、R5426。。。3）美之美：日本MM3077单节，MM14143/4节。。。4）富晶：台湾单节：DW01+，DW01-，FS312F，FS326系列。双节：FS33325）新德：台湾CS213（单节）6）中星微：北京VM7021（单节）7）士兰：杭州SC451（单节）MOSFET的生产商1）捷拓（台湾）：GE8205A,GE9926、5NF20V。。。2）ANPEC茂达（台湾）：APM9926，SM9926C，SM9988，APM9435,APM4435,APM2506APM4953,APM9926,APM4410,APM2301,APM7313,APM3055,APM2014,APM2054,APM2509,APM9410。。。3）FAIRCHILD（仙童）：FDS9926,FDW99264）CET（台湾华瑞）：CEM9926,CEM8205，CES2301,CES2312,CES2321,CEM9435,CEM4953,CEM8958。。5）ST（意法）：5NF20V6）SANYO（日本三洋）：FTD2017、FTD2011A、ECH8601、。。。7）AOS（美国）AO8822、AO8810、AO8816、AO4805、AO4953、AO9953、AO4801H。。。8）三合微（台湾）：STG8203、STG8204、STG8205、STG2301。。。9）南海（台湾）：SSS8205，SSS9926，SSS5NF20V。。。