鋰離子可充電電池保護電路圖

鋰離子可充電電池保護電路工作原理：此保護回路由兩個MOSFET 和一個控制IC 外加一些阻容元件構(gòu)成。控制IC
負責監(jiān)測電池電壓，并控制兩個MOSFET 的柵極，MOSFET 在電路中起開關(guān)作用，
分別控制著充電回路與放電回路的導通與關(guān)斷，fuse 為熔斷器起二級保護，C2
為延時電容，該電路具有過充電保護、過放電保護、過電流保護與短路保護等
功能。
一、 正常工作狀態(tài)
在正常充、放電時，電路中控制IC 的C0 與D0 腳高電平，V1、V2 都導通。
充電電流從input+流入，經(jīng)熔斷器向電池充電，經(jīng)V1、V2 后由input-流出。
正常放電時，電流經(jīng)input-及V2、V1 流向電池負極，其電流方向與充電電流方
向相反。由于V1、V2 的導通電阻Rds（ON）極小，此狀態(tài)下的消耗電流為uA 級
因此損耗很小。
二、 過充電保護
電池在被充電初期為恒流充電，隨著充電時間的延長，電池電壓亦會上升，
在此過程中當IC 檢測到電池電壓達到過充電檢測電壓（該數(shù)值由控制IC 決定）時，則C0 腳由高電壓轉(zhuǎn)為低電壓，使控制充電的MOSFET 柵極為關(guān)斷狀態(tài)，即
V2 由導通轉(zhuǎn)為關(guān)斷從而切斷充電回路，使充電器無法對電池進行充電起到保護
作用。過充電檢測對應(yīng)于脈沖充電及由于噪聲而產(chǎn)生的誤動作，需要設(shè)定延遲
時間，延遲時間由C2 決定，一般設(shè)為1 秒左右。
三、 過放電保護
過放電保護是在電池電壓變低時停止對負載放電。當電池對負載放電時，其
電壓亦隨放電過程而逐漸降低，當電池電壓降至過放檢測電壓以下時，其容量
已經(jīng)完全放光，如果電池繼續(xù)放電，則會造成電池的永久性損壞。所以當控制
IC 檢測到電池電壓低于過放點檢測電壓時，其D0 腳由高電壓轉(zhuǎn)為低電壓，使
V1 由導通轉(zhuǎn)為關(guān)斷從而切斷放電回路，則電池無法繼續(xù)放電起到保護作用。由
于在過放檢測電壓以下時電池電壓不能再降低，因此必須要求控制IC 消耗電流
極小。過放電檢測對應(yīng)于脈沖充電及由于噪聲而產(chǎn)生的誤動作，需要設(shè)定的延
遲時間一般為100 毫秒左右。
四、 過電流保護及短路保護
過電流保護是在消耗大電流時停止對負載的放電，此功能的目的在于保護電
池及MOSFET，確保電池在工作狀態(tài)下的安全性。在正常放電過程時，電流經(jīng)過
兩個MOSFET 因為導通阻抗會在其兩端產(chǎn)生壓將，此電壓值U=I*[R1ds+R2ds]，
其中把導通的V1、V2 看做電阻，即R1ds 和R2ds，此時若負載因某種原因?qū)е?br>異常使回路電流增大，當電流猛增使得電壓亦增加到控制IC 決定的電壓值時，
控制IC 的D0 腳迅速由高電壓轉(zhuǎn)為低電壓使V1 關(guān)斷從而切斷放電回路，回路電
流變?yōu)榱恪Ｐ枰O(shè)定的延遲時間一般為13 毫秒左右。當電壓增加到控制IC 決
定的電壓值時（此時IC 判斷為負載短路），V1 會由導通轉(zhuǎn)為關(guān)斷，其工作原理
與過流保護類似。短路保護的延遲時間一般小于7 微秒，如果出現(xiàn)意外時電流
繼續(xù)增大，則熔斷器會動作起到過流時的二級保護，避免對電路中控制IC 及
MOSFET 的永久性損壞。