DW03二合一锂电保护芯片

DW03二合一锂电池保护电路一、描述DW03产品是单节锂离子/锂聚合物可充电电池组保护的高集成度解决方案。DW03包括了先进的功率MOSFET，高精度的电压检测电路和延时电路。DW03具有非常小的SOT23-5的封装，这使得该器件非常适合应用于空间限制得非常小的可充电电池组应用。DW03具有过充，过放，过流，短路等所有的电池所需要保护功能，并且工作时功耗非常低。该芯片不仅仅为手机而设计，也适用于一切需要锂离子或锂聚合物可充电电池长时间供电的各种信息产品的应用场合。二、主要特点充电器反接保护功能；内部集成等效65mΩ的先进的功率MOSFET；超小封装SOT23-5；外围电路简单；过温保护；过充电电流保护；过放电自恢复功能；3段过流保护：1，过放电电流12，过放电电流23.负载短路电流；充电器检测；0V电池充电功能；延迟时间内部设定；高精度电压检测；低静态电流：正常工作电流：2.8μA待机电流：1.6uA；兼容ROHS和无铅标准；三、应用单芯锂离子电池组；锂聚合物电池组；典型应用电路第2页共12页四、订货信息型号封装过充检测电压[CUV]（V）过充解除电压[CLV]（V）过放检测电压[DLV](V)过放解除电压[DRV](V)过流检测电流[1OVI](A)打印标记DW03SOT23-54.304.102.403.0303XXX注意：“YW”代表日期，“Y”代表年份，“W”代表星期五、管脚外形及描述VTVMVDDVMGND12345六、极限参数（注意：不要超过这些参数以免对器件造成损坏，长期超出工作范围条件时会影响器件的可靠性）参数参数范围单位VDD管脚输入电压-0.3~6VVM管脚输入电压-6~10V工作温度-40~+85℃最大结温度125℃存储温度-55-150℃功耗（25℃）0.4W封装热阻JA250℃/W管脚号符号管脚描述1VT测试管脚。2GND电芯负极。3VDD电源输入管脚。4,5VM充电器或者负载的负极，通过内部的开关管连接到GNDDW03二合一锂电池保护电路第3页共12页七、电气特性参数（除非特别指定，AT=25℃）参数符号测试条件最小值典型值最大值单位检测电压过充电检测电压CUV--4.254.34.35V过充电释放电压CLV--4.054.14.15V过放电检测电压DLV--2.322.42.48V过放电释放电压DRV--2.923.03.08V充电器检测电压CHAV---0.1-0.12-0.15V检测电流过充电电流检测IoccIVdd=3.6V2.83.54.3A过放电电流检测11IOVIVdd=3.6V3.244.8A过放电电流检测22IOVIVdd=3.6V5.678.4A负载短路检测电流SHORTIVdd=3.6V121518A静态电流正常工作电流OPEIVdd=3.6V，VM=0V1.52.86uA待机状态电流PDNIVdd=2V，VMfloating11.62.2uA开关管导通阻抗等效导通阻抗DSRVdd=3.6V，IVM=1A506580mΩ过温保护过温保护OTP125140155℃过温恢复OTPR100115130℃迟延时间过充电流检测延时时间OCCTVDD=3.6V6.489.6ms过充电检测迟延时间CUTVDD=3.6V~4.4V105135165ms过放电检测迟延时间DLTVDD=3.6V~2.0V283533ms过电流1检测迟延时间1IOVTVDD=3.6V6.489.6msDW03二合一锂电池保护电路第4页共12页过电流2检测迟延时间21IOTVDD=3.6V0.811.2ms负载短路电流检测延迟时间SHORTTVDD=3.6V405060usDW03二合一锂电池保护电路第5页共12页功能框图VDDGNDVMVTSwitchOSCChargeDetectionLogicOTPSCPODC1ODC2OCCODVOCVBG八、功能描述DW03监控电池的电压和电流，并通过断开充电器或负载，保护单节可充电锂电池不会因为过充电压，过放电压，过充电流，过放电流以及短路等情况而损坏。系统外围电路简单。MOSFET已内置，等效电阻典型值为65mΩ。正常工作模式如果没有检测到任何异常情况，输出管一直打开，充电和放电过程都将自由转换。这种情况称为正常工作模式。过充电压情况（OCV）在正常条件下的充电过程中，当电池电压高于过充检测电压（VCU）,并持续时间达到过充电压检测延迟时间（tCU）或更长，DW03将关断MOSFET以停止充电。这种情况称为过充电压情况。以下两种情况下，过充电压情况将被释放：1、当电池电压低于过充解除电压（VCL），DW03打开输出管，回到正常工作模式。DW03二合一锂电池保护电路第6页共12页2、当连接一个负载进行放电，DW03打开输出管，回到正常工作模式。解除机制如下：接上负载后放电电流立刻流过输出管的内部寄生二极管，VM电压升到0.7V（即二极管的正向压降），DW03检测到这个电压后，将过充电压阈值切换到VCU，接下来，当电池电压低于过充检测电压（VCU），DW03立刻恢复到正常工作模式，但是如果电池电压高于过充检测电压（VCU），即使负载是接着的，芯片也不会恢复到正常工作模式，必须要等到电池电压低于过充检测电压（VCU）。另外，在接上负载放电时，如果VM电压等于或低于过电流1检测电压，芯片不会恢复到正常工作模式。注：当电池被充电到超过过充检测电压（VCU）并且电池电压没有降到过充检测电压（VCU）以下，即使加上一个可以导致过流的重载，过流1和过流2都不会工作，除非电池电压跌倒过充检测（VCU）以下。但是实际上电池是有内阻的，当电池接上一个重载，电池的电压会立即跌落，这时过流1和过流2就会动作。过放电压情况在正常放电过程中，当电池电压降到过放检测电压（VDL）以下，并且持续时间达到过放电电压检测延时时间（TDL）或更长，DW03将切断电池和负载的连接，停止放电。这种情况被称为过放电压情况。当控制放电的FET被关断，VM通过内部VM与VDD之间的RVMD电阻被拉到高电平，同时芯片的耗电电流会降到休眠电流（IPDN），这种情况被称为休眠情况。在过放和休眠情况中，VM和VDD之间由RVMD电阻连接。有两种条件可以恢复到正常状态：1，当电池进入过放电压保护以后，输出关断，电池电压恢复到过放电压恢复阈值检测点（电池自升压），DW03打开FET进入正常工作模式；2，当一个充电器连接上并且VM电压低于充电检测电压（VCHA）时休眠状态解除。这时放电FET仍然是断开的。当电池电压升高到过放检测电压(VDL)或更高时（见备注），DW03打开FET进入正常工作模式。备注：在电池处于过放电情况下接上充电器，如果VM端电压不低于充电检测电压（VCHA）,并且电池电压达到过放解除电压（VDR）或更高，过放情况解除。过放电流情况正常工作模式下，当放电电流等于或高于设定的值（VM电压等于或高于过电流检测电压）并且持续时间达到过放电流检测延迟时间，DW03关断放电FET，停止放电。这种情况称为过放电流情况（包括过放电流1，过放电流2和负载短路电流）。过放电流情况下VM和GND被RVMS电阻给短接了。当一个负载连接上，VM电压等于VDD减去负载电阻上的电压。由于VM和GND之间连接RVMS电阻，当负载断开，VM电压被拉到地电位。当检测到VM电位低于过流1检测电压，芯片回到正常状态。异常充电情况正常充电时，如果VM电压降到充电检测电压以下(VCHA)，并且持续时间超过过充电流检测延时时间，DW03关断充电FET停止充电。这种情况称为异常充电电流检测。断开充电器，VM和GND之间电压高于充电器检测电压(VCHA)时，异常充电电流模式解除。由于0V电池充电功能优先级高于不正常电流充电检测，电池电压很低的电池正在进行0V充电时，异常充电电流检测将不工作。负载短路情况如果VM电压高于短路保护电压（VSHORT），并且持续时间超过短路检测延迟时间（tSHORT），DW03将与负载断开停止放电。当VM电压低于短路保护电压（VSHORT）时，例如负载被移除，负载短路情况将解除。0V电池充电功能DW03二合一锂电池保护电路第7页共12页此功能用于对已经自放电到0V的电池进行再充电。当充电器插上时，会通过内部二极管来给电池进行充电，当电池电压高于过放电检测电压（VDL）时，保护IC进入正常工作状态。注：1.某些完全自放电后的电池，不允许被再次充电，这是由锂电池的特性决定的。请询问电池供应商，确认所购买的电池是否具备“允许向0V电池充电”的功能，还是“禁止向0V电池充电”的功能。2.“允许向0V电池充电功能”比“充电过流检测功能”优先级更高。因此。使用“允许向0V电池充电”功能的IC，在电池电压较低的时候会强制充电。电池电压低于过放电检测电压（VDL）以下时，不能进行充电过流状态的检测。3.当电池第一次接上保护电路时，这个电路可能不会进入正常模式，此时无法放电。如果产生这种现象，使VM管脚电压等于GND电压（将VM与GND短路或连接充电器），就可以进入正常模式。DW03二合一锂电池保护电路第8页共12页九、时序图1.过充和过放电压检测注：（1）正常情况（2）过充电压情况（3）过放电压情况DW03二合一锂电池保护电路第9页共12页2.过充放电流检测I(A)VM(V)VDD(V)00VcuVdl负载短路检测延迟时间过放电流2保护检测延迟时间过放电流1保护检测延迟时间①②③③③①①①过充电电流保护检测延迟时间0Vdd注：（1）正常情况（2）过充电流状态（3）过放电流状态DW03二合一锂电池保护电路第10页共12页3.充电器检测注：（1）正常情况（3）过放电流状态DW03二合一锂电池保护电路第11页共12页典型应用如图：粗线部分是过大电流线路，必须尽可能的短。为了防止温度升高会导致的导线被烧断，因此粗线部分必须要有足够大的半径。去偶电容C1，C2要离DW03尽可能的近。注意：1.注意输入输出电压和负载电流情况，保证芯片功耗不超过封装所承受的最大功耗。2.本产品具有防静电保护功能，但不要超过产品最大的承受静电能力。DW03二合一锂电池保护电路第12页共12页十、封装外形SOT23-5封装外形和尺寸DW03二合一锂电池保护电路