单节锂离子电池保护芯片的设计

http://tech.ddvip.com   2007年12月21日    社区交流

内容摘要:锂离子电池的众多优点使其在手提式设备中获得了广泛的应用。但与镍铬、镍氢电池不同的是锂离子电池必须和保护芯片配合使用。本文提出了一种单节锂离子电池保护芯片的设计,此芯片能有效防止锂电池应用中发生过充电、过放电和过电流状态。

   其它功能

  1)在过充电状态下,保护电路需禁止放电过流保护起作用。因为电池在过充电后接上负载的情况下,在放电初期,系统仍处于过充电状态,此时放电电流必然很大,引起过流的可能性很大;而过流保护如果起作用,就会关断放电回路。这样,一旦电池过充电,就可能永远不能使用;

  2)在过放电保护起作用时,保护电路需禁止充电过流保护起作用。因为当电池过放电后,刚接上充电器充电时,充电电流会很大。此时禁止充电过流保护起作用,可保证电池在过放电后可充电;

  3)为了减少充电电流流过FET1内部寄生二极管的时间,如果在过放电状态下连接上充电器并且VM电压低于充电过流检测电压时,解除过放电迟滞。

   根据上述分析,本文设计的锂离子电池保护电路的系统框图如图3所示。系统主要包括控制逻辑电路(CONTROL LOGIC CIRCUIT)、取样电路(SAMPLE CIRCUIT)、过充电检测比较器(OVERDIACHARGE COMPARATOR)、过放电检测比较器(OVERDISCHARGE COMPARATOR)、过流1检测比较器(OVERCURRENT1 COMPARATOR)、过流2 检测比较器(OVERCURRENT2 COMPARATOR)、负载短路检测电路(LOAD SHORT DETECTION CIRCUIT)、充电过流检测电路(CHARGER DETEDTION CIRCUIT)、电平转换电路(CONVERTOR CIRCUIT)、基准电路(REFERENCE CIRCUIT)以及偏置电路(BIAS CIRCUIT)。其中,偏置电路在图3 中没有给出,电平转换电路同时能实现0V 充电抑制功能。

单节锂离子电池保护芯片的设计

  图2 主要干扰类型

单节锂离子电池保护芯片的设计

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