单节锂离子电池保护芯片的设计

　　检测异常现象

　　锂离子电池保护电路为了实现其基本功能，首先需要检测异常现象。过充电和过放电检测是将电池电压进行分压（采样）后与基准电压比较实现的；而对于过流检测，保护芯片首先将充放电过程中的电流转化为在功率管FET1、FET2上的电压，然后通过VM与基准电压比较完成，放电过流检测的是正电压，充电过流检测的是负电压。

　　 滤除干扰信号

　　通常在锂离子电池保护电路的工作过程中会有干扰信号存在，干扰信号的类型主要有两种：一种为瞬间干扰，它是指在正常的信号上，在极短的时间内叠加上一个较大的信号。另一种为波动干扰，它是指信号的起伏波动。如图2 以充电过程解释了这两类干扰，其中VCU 为过充电检测电压。

　　为了防止干扰信号的引入使保护电路产生误动作，可以从系统角度考虑采用适当的措施减小它们的影响。

　　瞬间干扰可以在保护电路内部加上延时电路加以滤除，即当保护电路检测到异常信号后，延时一段时间再关闭FET1或FET2。根据过充电、过放电、过电流对锂电池的危害程度选取不同的延时时间。为了更加合理的保护锂电池，放电过流可分为三个级别，分别为过流1保护、过流2保护以及负载短路保护，过流1的延时稍长，过流2的延时比过流1的延时短一些，而负载短路不加延时立即保护。波动干扰可以在保护电路内部加上迟滞电路加以滤除。

　　控制充电控制管有效关闭

　　在充电过程中，与FET2源极相连的VM端电位为负值，当过充电保护起作用时，必须在过充电延时信号与CO端之间加上电平转换电路，将控制逻辑电路产生的逻辑信号进行转换，使CO端的电位小于或等于VM端的电位，从而保证FET2有效关断。

　　0V电池充电抑制功能

　　锂离子电池保护电路可实现对0V电池进行充电，也可实现对0V 电池禁止充电，本文的设计采用后者，这一功能使保护电路禁止对内部短路的电池进行充电。当电池电压为0V电池充电抑制电压VOINH（典型值为1V左右）或更低时，FET2的栅极电位被固定为VM 的电位，从而禁止充电。当电池电压等于或高于VOINH 时，可以进行充电。