单节锂离子电池保护芯片的设计

豆豆网   技术应用频道   2007年12月21日  【字号: 收藏本文

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。

单节锂离子电池保护芯片的设计

  由(7)式可知,本电路中检测电压|VCHA|的取值只能大于M2的阈值电压,改变M1和M2的宽长比可改变检测电压VCHA。当M2未导通时,电路消耗的电流较小;当M2导通时,就会有电源到地的通路,为了减小消耗的电流,一般取M1的宽长比小于1。

   电平转换电路及0V 电池充电抑制电路

  由于电平转换电路和0V电池充电抑制电路的目的都是为了控制CO端,这两个功能可用一个电路完成,如图7 所示给出了具体实现电路。

  电平转换功能主要由M1—M4、R1和R2组成的电路完成;0V电池充电抑制功能主要由M5、M6和R3完成;M7—M10和R4组成的与非门在电平转换功能和0V 电池充电抑制功能之间进行选择。电阻起限流作用。下面是这两个功能的具体实现过程。

   电平转换实现过程

  在正常的放电过程中,VM端电位大于零而接近于零,可近似为VSS。此时,该电路的输入信号IN_LCB=‘0’,IN_LC=‘1’,显然,CO输出为高电平(VDD)。

  在正常的充电过程中,VM端电位小于零而接近于零,仍可近似为VSS。当出现过充电或充电过流时,IN_LC=‘0’,IN_LCB=‘1’,VA为VM端电位,VB为VDD电位,VC输出VDD电位,因此CO与VM等电位。

单节锂离子电池保护芯片的设计

  图6 负压检测原理

单节锂离子电池保护芯片的设计

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