摘要：本應用筆記通過簡單的設計修改，可以利用DS2726 Li+電池保護器承受負壓，在充電器反接時為電池提供保護。

概述

充電器反接會損壞DS2726 Li+電池保護器。有些器件引腳對負電壓非常敏感，導致芯片工作不正常。DS2726的高邊p溝道FET將關斷，但是DS2726的一些引腳無法承受負電壓，本文討論了兩種保護方案：一種是增加肖特基二極管以鉗位相應引腳的電壓，另一方案是提高這些引腳的阻抗以限制電流/功耗。這些簡單的設計方法使DS2726能夠在充電器反接的情況下不被損壞。

設計修改

參考圖1所示原理圖。

保護PKP引腳

PKP引腳容易暴露在充電反接電壓下，典型應用電路中，這個引腳已經有一個肖特基二極管，能夠防止感應沖擊(產生過流)，使該引腳拉至地電位以下。唯一需要修改的是提高PKP阻抗，從而限制流過肖特基二極管的電流。

10節電池使用42V充電器。
60V肖特基二極管具有Vf = 0.45。
RPKP電壓為：-42V - (-0.45V) = -41.55V。
假設使用250mW電阻：

250mW = (-41.55V)2/RPKP
RPKP = 6.905kΩ

利用變阻器保護CC FET

下一個暴露于負壓的引腳是CC，正常工作條件下，CC驅動充電控制器FET的柵極，電壓擺幅達到PKP引腳電壓以關斷場效應管。CC引腳拉至PKP電壓以下大約10V時，FET導通。由于PKP將被鉗位在-0.45V，CC無法將FET打開。然而，充電控制FET只能承受±20V的柵-源電壓。如果在充電控制器FET的柵極和源極之間增加變阻器V2，則可保護CC FET免于損壞。如果沒有V2，柵-源電壓將會達到-42V左右，這將超出FET的額定值。

變阻器在16V打開，鉗制柵-源電壓。
CC FET電壓為：-42V + 16V = -26V。
CC電阻兩端的壓降為：-26V - (-0.45V) = -25.55V。
假定使用250mW電阻：

250mW = (-25.55V)2/RCC
RCC = 1.857kΩ

更大的CC和PKP電阻會導致充電控制器FET的通/斷時間增大，從而使FET打開時在線性區域停留較長時間。實際應用中這個問題并不嚴重，因為電流受充電器限制。

鉗位SNS引腳

盡管CC FET關斷，負壓作用在PK+是其體二極管將會導通。使SNS出現負壓，SNS是最后一個需要肖特基二極管鉗位的引腳。

保護FET的漏極電壓是：-42V + 0.6V = -41.4V。
SNS引腳電壓將鉗位在-0.45V。
SNS電阻兩端的壓降是-41.4V - (-0.45V) = -39.95V。
假設使用250mW電阻：

250mW = (-39.95V)2/RCC
RCC = 6.384kΩ

比較器SNS引腳將吸收大約1μA電流：

1μA × 6.384kΩ = 6.384mV

這將在過電流門限引入大約6.4mV的誤差。如果使用額定功率更大的電阻，可以減小電阻值，從而降低這個誤差。

注意：SNS端的RC濾波器時間常數會隨著電阻的提高而改變。因此，電容值也要相應改變，以維持適當的時間常數。SNS的時間常數應該與RDOC和RSC時間常數相一致。如果這些引腳的時間常數不一致，會在過流門限引入額外誤差。


圖1. 對DS2726典型應用電路進行修改，使其在充電器反接時免于損壞。

結論

DS2726 Li+電池保護器經過電路修改后，能夠在充電器反接時保護電池組。設計中雖然做出了一些折中考慮，但不會對保護器的整體工作性能造成影響。本應用筆記的計算假設使用額定功率為250mW的電阻。如果選擇額定功率更大的電阻，可以減小電阻值。較小的阻值有助于降低對過流門限產生的誤差電壓，也可以減小CC通/斷時間。還須注意的是，確保不要超過肖特基二極管的額定電流。