La solución de protección de baterías de iones de litio

Actualmente, la aplicación de la batería de iones de litio se ha vuelto cada vez más amplia, incluidos teléfonos móviles, MP3, MP4, GPS, juguetes y otros dispositivos portátiles, etc. y el medidor de gas necesita datos persistentes, la capacidad del mercado ha alcanzado cientos de millones. por mes. Para evitar el acortamiento de la vida útil de la batería de iones de litio afectada por estados anormales como sobrecarga-descarga, sobrecorriente, generalmente necesita un dispositivo de protección para evitar daños por estados anormales de la batería.

El principio del circuito de protección de la batería de litio, como se muestra en la figura 1, está controlado principalmente por el IC de protección de la batería y el interruptor de descarga externo M1 y el interruptor de carga M2 para lograrlo. Cuando el P + / P - cargador conectado, a la carga normal de la batería, M1 y M2 en estado de conducción; Cuando el IC de control de carga detecta anomalías, M2 apagará la terminación de carga. Cuando el P + / P - carga conectada, descarga normal de la batería, conducción M1 y M2; Cuando el control IC detecta una descarga anormal, M1 apaga la descarga final.

Varios esquemas de protección de baterías de iones de litio existentes

La Figura 2 se basa en el principio de protección de la batería de litio, diseñado como una placa de protección de la batería de litio de uso común. En la figura 2, la encapsulación de SOT23-6 l es el circuito integrado de control, la encapsulación de SOP8 es el tubo de interruptor doble M1, M2. Debido a la tecnología IC de control de fabricación y la fabricación de la tecnología del tubo de conmutación, no son idénticos, por lo que en la figura 2, dos chips se fabrican a partir de un proceso diferente, por lo general, los dos chips también son proporcionados por diferentes fabricantes.

Aparecido en los últimos años, la industria será unos paquetes de chips juntos con el fin de mejorar el nivel de integración, la tendencia de la reducción del tamaño de la solución final. El mercado de protección de baterías de litio no es una excepción. Dos tipos de esquema de protección de batería de litio en la figura 3 A y B es mirar en la figura 2 dos integrados en el chip A, pero de hecho su encapsulación IC del controlador interno y el chip del tubo del interruptor todavía están divididos, de diferentes fabricantes, el plan es solo los dos se cierran juntos, comúnmente conocido como "la combinación de dos núcleos".

Debido a que los dos chips internos todavía provienen de diferentes proveedores, la apariencia no es una buena combinación, por lo que eventualmente para encapsular una variedad de formas, en muchos casos, no se utilizará el empaque general. El volumen de este paquete es mayor y no puede guardar componentes periféricos, por lo que el esquema de "la unidad de" el segundo núcleo y la provincia en realidad no tiene demasiado espacio. En términos de costo, aunque el costo de dos se reduce a los costos de empaque, pero debido a que este paquete suele ser grande, algunos no son encapsulamiento general, a veces para reducir el tamaño del empaque, es necesario usar un formato de empaque de pila de chips, por lo que en comparación con el esquema tradicional de dos chips, su ventaja de costo no es obvia.

La Figura 4 es un chip controlador real y un chip de tubo de conmutación integrados en las mismas soluciones de chip único de oblea. El principio de esquema tradicional del tubo interruptor en la figura 1 es un tubo tipo N, unión entre B en la figura 1 y P -, comúnmente conocida como protección de cátodo. En los esquemas de la figura 4, por razones técnicas, el tubo del interruptor solo se puede cambiar a un tubo tipo P, entre B + y P +, comúnmente conocido como la protección del ánodo. Placa de protección completa, con el chip en la detección del equipo de prueba de la placa de protección y el usuario debe ser reemplazado cuando el concepto. Este plan, si bien reduce el costo de empaque, pero el costo del chip no se ha reducido, en competencia con una gran cantidad de programa tradicional maduro no tenía una ventaja de costo real. En contraste con el esquema tradicional de protección del ánodo incompatible, el concepto se ha convertido en un gran obstáculo para su proceso de promoción.

Por encima de la unidad de "el segundo plan de núcleo y un solo chip, la protección del ánodo mientras está en el área y el costo brinda a los usuarios una cierta ventaja, pero la ventaja no es obvia. Estas soluciones al mismo tiempo traen algunas desventajas, por lo que compiten con las tradicionales esquema de clientes maduros en el proceso, finalmente solo puede reducir el espacio de ganancia bruta para competir en precio.Debido a estas soluciones, el costo realmente original y ninguna ventaja obvia, así como el esquema tradicional de control IC y precios de chips de tubos de conmutación , el esquema de "la unidad de" el segundo núcleo o el esquema de protección del ánodo no fue capaz de sacudir el tradicional dominio del mercado.

Aparecieron en el mercado en los últimos años muchos nuevos fabricantes de chips de tubos de interruptores, con el fin de reducir los costos, envolviendo originalmente el cable de oro en una docena de cables de cobre, el tubo de interruptores también sin protección ESD. Aunque estos productos en el rendimiento en comparación con el tubo de interruptor de la marca tienen algunas diferencias, pero debido a la ventaja de costos de rápidamente se adelantó al mercado secundario, también para el esquema tradicional con la unidad de "el segundo núcleo y el esquema de protección del ánodo para ganar en el la competencia en el mercado ha hecho una gran contribución.

Esquema de protección de batería de iones de litio totalmente integrado

La microelectrónica central a través de la investigación y el desarrollo independientes de una serie de dispositivos y la patente del circuito en combinación con la tecnología única, integran el IC de control y el tubo del interruptor en el mismo chip, lanzó el esquema de protección de batería de litio más pequeño del mundo, los productos de la serie XB430X. Esta serie de productos que utiliza el tubo interruptor tipo N tradicional, consistente con el esquema tradicional del principio de protección del cátodo, los fabricantes de placas de protección o fabricantes de baterías no necesitan cambiar ningún equipo de prueba o ideas. Esta serie de chips en sí es un esquema completo de protección de batería de litio, sin componentes externos, se puede realizar la función de protección de batería de litio. Para evitar el ruido de la línea Vcc, se recomienda utilizar chips de la serie XB430X entre Vcc y el terminal negativo de la batería cuando hay un condensador externo.

La integración del chip de la serie XB430X es muy alta, no solo para integrar el IC de control tradicional y el tubo de conmutación, y el principio de la figura 1, R1, R2, están integrados en el mismo chip. Después de que la integración del chip es muy pequeña, el más pequeño puede utilizar el embalaje general SOT23-5 l del mercado. La resistencia del tubo del interruptor de la serie de chips es extremadamente baja, la resistencia mínima de hasta 40 m Ω por debajo, con la mejor resistencia del tubo del interruptor en el mercado. Cuando el paquete mínimo SOT23-5 l, carga continua y corriente de descarga de 2,5 amperios, y no habrá problema de disipación de calor. Si continúa cargando y la corriente de descarga es superior a 2,5 A, se recomienda utilizar los productos de embalaje de la serie SOP8 XB430X.

XB430X con todas las funciones de protección del esquema de protección tradicional: protección contra sobrecarga, protección contra descarga, protección contra sobrecorriente y protección contra cortocircuitos. No solo eso, la integración del IC de control y el tubo del interruptor en el mismo chip, el IC de control de temperatura del chip puede detectar en cualquier momento el tubo del interruptor. Cuando la batería se usa en un entorno de alta temperatura durante mucho tiempo, o cuando la corriente de carga y descarga excede la corriente de carga y descarga normal, el umbral de protección contra sobrecorriente y otras razones hacen que la temperatura del chip sea demasiado alta, comenzará Función de protección contra sobrecalentamiento, para proteger el chip y la batería. Además, el tubo interruptor incorporado con función de protección ESD puede mejorar significativamente la placa protectora y el rendimiento de la batería en el proceso.

IC de control interno XB430X y tubo de conmutación del mismo proceso de producción, el mismo fabricante, eligen las formas de envasado genérico más maduras, por lo que un rendimiento constante que las soluciones tradicionales, la unidad de "el segundo núcleo, el esquema de protección del ánodo es mucho mayor.

Con los chips de la serie XB4301, el esquema de protección de la batería final solo tiene dos componentes y, en comparación con el esquema tradicional de cinco componentes, la capacidad y eficiencia de cada máquina SMT se puede aumentar a 2.5 veces. En comparación con el esquema tradicional, los fabricantes de placas de protección no compran la resistencia y el chip del tubo del interruptor, no solo simplifican la cadena de recursos, y en la placa de protección cuando se reducen dos placas de soldadura por resistencia, así como el tubo del interruptor, ocho juntas de soldadura. , por lo tanto reduce en gran medida el costo de producción de la placa de protección.

En la actualidad, la aplicación de baterías de litio es cada vez más amplia, desde teléfonos móviles, MP3, MP4, GPS, juguetes y otros dispositivos portátiles para continuar guardando los datos del medidor de gas, la capacidad del mercado ha alcanzado cientos de millones de solo un mes. Para evitar que las baterías de iones de litio se carguen y descarguen, la sobrecorriente, como un estado anormal, afecta la vida útil de la batería, generalmente mediante un dispositivo de protección de batería de litio para evitar daños por estado anormal de la batería.

El principio del circuito de protección de la batería de iones de litio se muestra en la figura 1, se implementa principalmente mediante el control de protección de la batería IC y el interruptor de descarga externo M1 y el interruptor de carga M2. Cuando el P + / P - se conecta al cargador y realiza una carga normal, M1 y M2 están en estado de conducción; Cuando el IC de control detecta anomalías, M2 finaliza la carga. Cuando el P + / P - conecta la carga, se realizan descargas normales de la batería, M1 y M2; Cuando el control IC detecta una descarga anormal, M1 finaliza la descarga.

La página contiene el contenido de la traducción automática.