锂电池保护板原理


当电路放电电流超过设定值或输出被短路时,过流、短路检测电路动作,使MOS管(T2)关断,电流截止。
该保护回路由两个MOSFET(T1、T2)和一个控制IC(N1)外加一些阻容元件构成。控制
IC负责监测电池电压与回路电流,并控制两个MOSFET的栅极,MOSFET在电路中起开关作用,分别控
制着充电回路与放电回路的导通与关断,C2为延时电容,该电路具有过充电保护、过放电保护、过电流保
护与短路保护功能,其工作原理分析如下:
1、正常状态
在正常状态下电路中N1的“CO”与“DO”脚都输出高电压,两个MOSFET都处于导通状态,电池可以自由地进行充电和放电,由于MOSFET的导通阻抗很小,通常小于30毫欧,因此其导通电阻对电路的性能影响很小。
此状态下保护电路的消耗电流为μA级,通常小于7μA。
2、过充电保护
锂离子电池要求的充电方式为恒流/恒压,在充电初期,为恒流充电,随着充电过程,电压会上升到4.2V(根据正极材料不同,有的电池要求恒压值为4.1V),转为恒压充电,直至电流越来越小。
电池在被充电过程中,如果充电器电路失去控制,会使电池电压超过4.2V后继续恒流充电,此时电池电压仍会继续上升,当电池电压被充电至超过4.3V时,电池的化学副反应将加剧,会导致电池损坏或出现安全问题。
在带有保护电路的电池中,当控制IC检测到电池电压达到4.28V(该值由控制IC决定,不同的IC有不同的值)时,其“CO”脚将由高电压转变为 零电压,使T1由导通转为关断,从而切断了充电回路,使充电器无法再对电池进行充电,起到过充电保护作用。而此时由于T1自带的体二极管VD1的存在,电 池可以通过该二极管对外部负载进行放电。大电流电感
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