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3.7v鋰電池保護板原理圖

2017年12月15日 10:35 次閲讀

  鋰電池保護板主要由維護IC(過壓維護)和MOS管(過流維護)構成,是用來保護鋰電池電芯安全的器材。鋰電池具有放電電流大、內阻低、壽數長、無回憶效應等被人們廣泛運用,鋰離子電池在運用中禁止過充電、過放電、短路,不然將會使電池起火、爆破等喪命缺陷,所以,在運用可充鋰電池都會帶有一塊維護板來維護電芯的安全。

  1、電壓保護能力

  過充電保護板:保護板有必要具有防止電芯電壓超越預設值的才幹過放電維護:保護板有必要具有防止電芯電壓底於預設值的才幹。

  2、電流能力

  (過流保護電流,短路保護)

  保護板作為鋰電芯的安全保護器材,既要在設備的正常作業電流規模內,能可靠工作,又要在當電池被意外短路或過流時能迅速動作,使電芯得到保護。

3.7v鋰電池保護板原理圖

  3、導通電阻

  定義:當充電電流為500mA時,MOS管的導通阻抗

  由於通訊設備的工作頻率較高,數據傳輸要求誤碼率低,其脈衝串的上升及下降沿陡,故對電池的電流輸出能力和電壓穩定度要求高,因而保護板的MOS管開關導通時電阻要小,單節電芯保護板通常在《70mΩ,如太大會導致通訊設備作業不正常,如手機在通話時突然斷線、電話接不通、噪聲等現象。

  4、自耗電流

  定義:IC作業電壓為3。6V,空載狀況下,流經保護IC的作業電流,一般極小。

  保護板的自耗電流直接影響電池的待機時刻,通常規則保護板的自耗電流小於10微安。

  5、機械功能、温度適應能力、抗靜電能力

  保護板有必要能通過國標規則的轟動,衝擊實驗;保護板在40到85度能安全工作,能經受±15KV的非觸摸ESD靜電測驗。

  鋰電池充放電保護電路的特點及工作原理

  鋰電池的保護功能通常由保護電路板PTC協同完成,保護板由電子元件組成,在-40℃~+85℃的環境下時刻準確地監視電芯的電壓和充放電迴路的電流,並及時控制電流回路的通斷;PTC的主要作用是在高温環境下進行保護,防止電池發生燃燒、爆炸等惡性事故。

  [提示]PTC是英文Positivetemperature coefficient的縮寫,意即正温度係數電阻(温度越高,阻值越大)。該元件可起過流保護作用,即防止電池高温放電和不安全的大電流充放電。PTC器件採用高分子材料聚合物,通過嚴格的工藝製成,由聚合物樹醋基體及分佈在裏面的導電粒子組成。在正常情況下,導電粒子在樹醋中構成導電通路,器件表現為低阻抗;當電路中有過流現象發生時,流經PTC的大電流產生的熱量使聚合物樹醋基體體積膨脹,因而切斷導電粒子間的連接,從而對電路起到過流保護作用。當故障解啥後,該元件可自動恢復到初始狀態,保證電路正常工作。

  一、鋰電池的充放電要求

  1.鋰電池的充電

  單節鋰電池的最高充電終止電壓為4.2V,不能過充,否則會因正極的鋰離子丟失太多而使電池報廢。對鋰電池充電時,應採用專用的恆流、恆壓充電器,先恆流充電至鋰電池兩端電壓為4.2V後,轉入恆壓充電模式;當恆壓充電電流降至100mA時,應停止充電。

  充電電流(mA)可為0.1~1.5倍電池容量,例如:1350mAh的鋰電池,其充電電流可控制在135mA~2025mA之間。常規充電電流可選擇在0.5倍電池容量左右,充電時間約為2~3小時。

  2. 鋰電池的放電

  由於鋰電池的內部結構原因,放電時鋰離子不能全部移向正極,必須保留一部分鋰離子在負極,以保證在下次充電時鋰離子能夠暢通地嵌入通道。否則,電池壽命會縮短。為了保證石墨層中放電後留有部分鋰離子,就要嚴格限制放電終止最低電壓,也就是説鋰電池不能過放電。單節鋰電池的放電終止電壓通常為3.0V,最低不能低於2.5V。電池放電時間長短與電池容量、放電電流大小有關。電池放電時間(小時)=電池容量/放電電流,且鋰電池放電電流(mA)不應超過電池容量的3倍,例如:1000mAh的鋰電池,則放電電流應嚴格控制在3A以內,否則會使電池損壞。

  二、保護電路的組成

  保護電路通常由控制IC、MOs開關管、熔斷保險絲、電阻、電容等元件組成,如圖2所示。正常的情況下,控制IC輸出信號控制MOs開關管導通,使電芯與外電路導通,當電芯電壓或迴路電流超過規定值時,它立即控制MOS管關斷,以保護電芯的安全。

  控制IC內置高精度電壓檢測電路和多級電流檢測電路。其中,電壓檢測電路一是對充電電壓進行檢測,一旦達到其設定閾值(通常為3.9V~4.4V),立即進入過充電保護狀態;二是對放電電壓進行檢測,一旦達到其設定閾值(通常為2.0V~3.0V ),立即進入過放電保護狀態。

  在該電路中,MOS開關管多采用薄型TSSOP -8或SOT23 -6封裝形式,其外形如圖3所示。這些MOS開關管有的內含一隻N溝道場效應管,如FDMC7680,其①~③腳為S極,④腳為G極,⑤~⑧腳為D極,其內部結構如圖4所示;有的內含兩隻N溝道場效應管,如FDW9926A、8205A等,其引腳功能與封裝形式有關,如圖5所示。

3.7v鋰電池保護板原理圖

  3.7v鋰電池保護板原理圖

  3.7v鋰電池保護板原理圖

  【buyuphk】若控制IC與MOs開關管上有小圓形凹點,則該凹點所對管腳為①腳;若表面沒有凹點,則元件型號標註左側的第一個管腳為①腳,其餘引腳按逆時針方向排列。另外,在換用MOS開關管時,需根據實際線路走向判斷其內部電路,從而進行正確的代換。

  另外,部分鋰電池保護電路中還安裝有NTC和ID信號形成元件。NTC是英文NegaTIvetemperature coefficient的縮寫,意即負温度係數電阻。該元件在此電路中主要起過熱保護作用,即當電池自身或其周邊環境温度升高時,NTC元件阻值降低,使用電設備或充電設備及時作出反應,若温度超過一定值時,系統進入保護狀態,停止充放電。ID是IdentificaTIon的縮寫,即身份識別的意思,其信息識別的元件分為兩種:一是存儲器,常為獸線接口存儲器,存儲電池種類、生產日期等信息;二是識別電阻,這兩者均可起到產品的可追溯和應用的限制。

  三、保護電路工作原理分析

  單節鋰電池的正常輸出電壓約為3.7V,可直接作為手機、MP3/MP4及部分小屏幕的平板電腦的電源。對於需要較高電壓的電器而言,如移動DVD/EVD或大屏幕平板電腦,這時可用多節鋰電池串聯得到所需電壓,如一款需11.1V供電的平板電腦,則配用電池組件為三塊串聯的鋰電池。單節鋰電池與多節串聯鋰電池的保護電路有所不同,下面分別舉例分析。

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前輩,現有條件是輸出電壓為3.6V,100~300mA的電路,如何給單節鋰電池18650充電?有沒有充電管理IC推薦?

前輩,想搭建一個充電電路,現有條件是輸出電壓為3.6V,100~300mA的電路,如何給單節鋰電池18650充電?有沒有充電管理...
發表於 2019-12-23 21:54 599次閲讀
前輩,現有條件是輸出電壓為3.6V,100~300mA的電路,如何給單節鋰電池18650充電?有沒有充電管理IC推薦?

一個小體積便捷式、鋰電池可充電式AD637真有效值轉換器構思、設計、實施(並展示已完成部分)

  AD637真有效(均方根)轉換芯片, 能將 0-8MHZ交流信號轉為直流輸出。關於這個芯片的介紹和論述很多...
發表於 2019-12-20 08:02 1241次閲讀
一個小體積便捷式、鋰電池可充電式AD637真有效值轉換器構思、設計、實施(並展示已完成部分)

3.7V鋰電池升壓到12V/2A

推薦採用ESOP-8帶輸出關斷的13V、10A同步升壓IC-HT7166,簡介如下: HT7166是一款高功率、全集成升壓轉換...
發表於 2019-12-16 21:00 1059次閲讀
3.7V鋰電池升壓到12V/2A

使用MOS管做電流隔離

charge+輸入5V, 1A, 用MOS(AO3400)管起隔離作用(寄生二極管),再接一個鋰電池保護芯片和鋰電池,鋰電池電...
發表於 2019-12-15 13:32 529次閲讀
使用MOS管做電流隔離

單節鋰電池電量指示芯片

YJ60A  是一款單節鋰電池電量指示芯片,可實現四個電壓點的檢測,檢測精度高。 ...
發表於 2019-12-07 20:56 1241次閲讀
單節鋰電池電量指示芯片