El principio de la placa de protección de la batería de litio de 3,7 v

1. Circuito de protección de batería de litio de celda única

Un circuito de protección de carga y descarga de una sola celda de litio con una composición más específica de realización, pero el principio o menos, en lo que sigue a un teléfono móvil se utiliza más como un ejemplo de un circuito para el análisis, como referencia.

El chip de control del circuito es DW01 (o 312F) y el tubo del interruptor MOS es 8205A. Como se muestra en la Figura 6, B + y B- son los polos positivo y negativo de la batería, respectivamente; P + y P- son la salida positiva de la placa de protección, respectivamente. Negativo; T es el puerto de resistencia a la temperatura (NTC), que generalmente necesita cooperar con la CPU del dispositivo para realizar el control de protección.

DWO1 o 312F es un chip de protección de batería de litio, circuito de detección de voltaje de alta precisión incorporado y el tiempo de retardo, los parámetros principales son los siguientes: voltaje de detección de sobrecarga es 3V, voltaje de liberación de sobrecarga de 4.05V; voltaje de detección de sobredescarga de 2,5 V El voltaje de sobredescarga es de 3,0 V; el voltaje de detección de sobrecorriente es de 5 V y el voltaje de detección de corriente de cortocircuito es de 1,0 V; DW01 permite que la corriente de salida máxima de la batería sea 3.3A. La función de pin de este chip se muestra en la Tabla 1.

(1) Trabajo normal

El circuito de la placa de protección se muestra en la Figura 7. Cuando el voltaje de la celda está entre 2.5V y 4.3V, ambos pines 1 y 3 de DW01 emiten un nivel alto (igual al voltaje de suministro) y el voltaje del pin 2 es 0V. En este momento, los dos FET de canal N Q1 y Q2 en el 8205A están todos en el estado activado. Dado que la resistencia de encendido del 8205A es pequeña, es equivalente a la conexión directa entre los polos D y S. En este momento, el polo negativo de la celda y la P del circuito de protección El terminal - es equivalente a la comunicación directa, y el circuito de protección tiene una salida de voltaje. El bucle de corriente es el siguiente: B + → P + → carga. P- → 8205A, 2, 3 pies → 8205 de 8205A → 8 pies de 8205A → 6, 7 pies de 8205A → B-.

[Sugerencia] En este circuito, los FET internos Q1 y Q2 del 8205A pueden ser equivalentes a dos interruptores. Cuando el voltaje del polo G de Q1 o Q2 es mayor que 1V, el interruptor se enciende y la resistencia interna entre D y S es pequeña (decenas de miliohmios), equivalente al cierre del interruptor; cuando el voltaje del polo G es inferior a 0,7 V, el tubo del interruptor se corta y la resistencia interna de conducción entre los polos D y S es grande (varios megaohmios), lo que equivale a desconectar el interruptor.

(2) Protección contra sobredescarga

Cuando la batería se descarga a través de una carga externa, el voltaje a través de la batería disminuirá gradualmente y el voltaje dentro del DW01 se monitoreará en tiempo real a través de la resistencia R1. Cuando el voltaje de la batería cae a 2.3V (generalmente llamado voltaje de protección contra sobredescarga) Cuando DWO1 piensa que la celda está en un estado de sobredescarga, su voltaje de 1 pin se vuelve 0 y Q1 se apaga en 8205A. En este momento, los B- y - de la celda se desconectan, es decir, se corta el circuito de descarga de la celda. La batería dejará de descargarse.

Después de entrar en el estado de protección contra sobredescarga, el voltaje de la celda aumentará. Si puede subir al voltaje de umbral del IC (típicamente 3,1 V, generalmente llamado voltaje de recuperación de protección contra sobredescarga), el pin 1 del DW0 reanuda el nivel alto de salida, dentro de 8205A Q1 se enciende nuevamente.

(3) Carga de la batería

Independientemente de si el circuito de protección entra en el estado de sobredescarga, siempre que el voltaje de carga se aplique entre los terminales P + y P- del circuito de protección, DW0 detecta inmediatamente el voltaje de carga a través del terminal B y emite inmediatamente un nivel alto de 3 pines, y la guía Q2 en el 8205A. Pasa, es decir, el P-pass del circuito de protección B de la batería, el cargador carga la batería y su bucle de corriente es el siguiente: cargador positivo → p + → B + → B-, 8205 de 8205A → 8 pines de 8205A → 1 pin de 8205A → 2, 3 pies de 8205A → P- → cargador negativo.

(4) Protección contra sobrecargas

Durante la carga, cuando la batería se carga normalmente con el cargador, a medida que aumenta el tiempo de carga, el voltaje en la celda aumentará gradualmente. Cuando el voltaje de la celda aumenta a 4,4 V (comúnmente conocido como voltaje de protección de sobrecarga), DW01 juzgará que la celda está en estado de sobrecarga e inmediatamente reducirá el voltaje del pin 3 a 0 V. Q2 en 8205A se corta debido al bajo nivel del pin 4, en este momento, el polo B de la celda y el extremo P del circuito de protección La batería está desconectada y retenida, es decir, el circuito de carga de la batería la celda se corta y la carga se detiene.

Cuando los terminales P + y P- del circuito de protección están conectados a la carga de descarga, aunque el Q2 está apagado, la dirección positiva del diodo en el interior es la misma que la dirección de la corriente del circuito de descarga, por lo que la carga aún puede ser descargado. Cuando el voltaje a través de la batería es inferior a 4,3 V (comúnmente conocido como voltaje de recuperación de protección de sobrecarga), DW01 saldrá del estado de protección de sobrecarga, 3 pies volverán a generar un nivel alto, Q2 estará encendido, es decir, el extremo B de el núcleo de la batería El terminal P del circuito de protección se vuelve a conectar y la batería puede realizar una carga y descarga normal.

(5) Protección contra sobrecorriente

Dado que la resistencia interna del tubo del interruptor de los MO también está saturada, cuando hay corriente fluyendo, la caída de voltaje se produce entre los polos D y S del tubo del interruptor de los MO, y el IC de control de protección detecta el voltaje de los polos D y S de los MO cambian el tubo en tiempo real. Cuando el voltaje sube al umbral de protección IC (generalmente 0.15V, llamado voltaje de detección de sobrecorriente de descarga), el actuador de protección de descarga emite inmediatamente un nivel bajo, el interruptor de control de descarga MOs se apaga y el bucle de descarga se desconecta.

En la Figura 7, DW01 detecta la caída de voltaje a través del conmutador de MO en tiempo real a través de una resistencia R2 conectada entre los terminales V- y VSS. Cuando aumenta la corriente de carga, también aumenta la caída de voltaje en Q1 o Q2. Cuando la caída de voltaje alcanza 0.2V, DWO1 juzga que la corriente de carga ha alcanzado el valor límite, por lo que su voltaje de 1 pin cae a 0V, y el interior de 8205A El tubo de control de descarga Q1 se apaga y el circuito de descarga de la batería la celda está cortada. Se logra la protección contra sobrecorriente.

(6) Protección contra sobrecalentamiento

El puerto T en la placa de protección es un extremo de protección contra sobrecalentamiento y está conectado a la CPU del consumidor. Un circuito de protección contra sobrecalentamiento común es más simple, es decir, una resistencia NTC (ver R4 en la Figura 7) está conectada al terminal T y al terminal P, y la resistencia está montada cerca del núcleo de la batería. Cuando el aparato eléctrico está en un estado de funcionamiento de alta potencia durante mucho tiempo (como cuando el teléfono móvil está en un estado de llamada durante mucho tiempo), la temperatura del núcleo de la batería aumentará y el valor de resistencia del NTC disminuirá gradualmente. La resistencia de la CPU del dispositivo eléctrico detecta el valor de resistencia del NTC y cuando el valor de resistencia disminuye. Cuando la CPU establece el umbral, la CPU emite inmediatamente un comando de apagado para detener el suministro de energía de la batería y solo mantiene una pequeña corriente de espera, logrando así el propósito de proteger la batería.

[Sugerencia] Cuando la placa de protección está en estado de protección, puede cortocircuitar los terminales B y P para activar la placa de protección. En este momento, los terminales de ejecución de protección de carga y descarga (OC, OD) del chip de control emitirán un nivel alto, deje que los MOs El tubo del interruptor esté encendido.