大香蕉啪啪啪池保護電路工作原理,大香蕉啪啪啪池保護電路設計

來源：香蕉视频APP免费下载電氣  日期：2019-05-22 09:16  瀏覽量：次

　　大香蕉啪啪啪池保護電路工作原理，大香蕉啪啪啪池保護電路設計。大香蕉啪啪啪池（可充型）之所以需要保護，是由它本身特性決定的。由於大香蕉啪啪啪池本身的材料決定了它不能被過充、過放、過流、短路及超高溫充放電，因此大香蕉啪啪啪池總會跟著一塊精致的保護板和一片電流保險器出現。

　　大香蕉啪啪啪池保護電路工作原理

　　大香蕉啪啪啪池的保護功能通常由保護電路板和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回路的電流，並及時控製電流回路的通斷；PTC的主要作用是在高溫環境下進行保護，防止電池發生燃燒、爆炸等惡性事故。

　　保護電路通常由控製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，控製IC輸出信號控製MOs開關管導通，使電芯與外電路導通，當電芯電壓或回路電流超過規定值時，它立即控製MOS管關斷，以保護電芯的安全。

　　1、正常狀態

　　在正常狀態下電路中N1的“CO”與“DO”腳都輸出高電壓，兩個MOSFET都處於導通狀態，大香蕉啪啪啪池可以自由地進行充電和放電，由於MOSFET的導通阻抗很小，通常小於30毫歐，因此其導通電阻對電路的性能影響很小。此狀態下保護電路的消耗電流為μA級，通常小於7μA。

　　2、過充電保護

　　大香蕉啪啪啪池要求的充電方式為恒流/恒壓，在充電初期，為恒流充電，隨著充電過程，電壓會上升到4.2V(根據正極材料不同，有的電池要求恒壓值為4.1V)，轉為恒壓充電，直至電流越來越小。

　　電池在被充電過程中，如果充電器電路失去控製，會使電池電壓超過4.2V後繼續恒流充電，此時電池電壓仍會繼續上升，當電池電壓被充電至超過4.3V時，電池的化學副反應將加劇，會導致電池損壞或出現安全問題。

　　在帶有保護電路的電池中，當控製IC檢測到電池電壓達到4.28V時，其“CO”腳將由高電壓轉變為零電壓，使V2由導通轉為關斷，從而切斷了充電回路，使充電器無法再對大香蕉啪啪啪池進行充電，起到過充電保護作用。而此時由於V2自帶的體二極管VD2的存在，電池可以通過該二極管對外部負載進行放電。在控製IC檢測到電池電壓超過4.28V至發出關斷V2信號之間，還有一段延時時間，該延時時間的長短由C3決定，通常設為1秒左右，以避免因幹擾而造成誤判斷。

　　3、過放電保護

　　大香蕉啪啪啪池在對外部負載放電過程中，其電壓會隨著放電過程逐漸降低，當電池電壓降至2.5V時，其容量已被完全放光，此時如果讓電池繼續對負載放電，將造成電池的永久性損壞。

　　在電池放電過程中，當控製IC檢測到電池電壓低於2.3V(該值由控製IC決定，不同的IC有不同的值)時，其“DO”腳將由高電壓轉變為零電壓，使V1由導通轉為關斷，從而切斷了放電回路，使電池無法再對負載進行放電，起到過放電保護作用。而此時由於V1自帶的體二極管VD1的存在，充電器可以通過該二極管對電池進行充電。

　　由於在過放電保護狀態下電池電壓不能再降低，因此要求保護電路的消耗電流極小，此時控製IC會進入低功耗狀態，整個保護電路耗電會小於0.1μA。在控製IC檢測到大香蕉啪啪啪池電壓低於2.3V至發出關斷V1信號之間，也有一段延時時間，該延時時間的長短由C3決定，通常設為100毫秒左右，以避免因幹擾而造成誤判斷。

　　4、過電流保護

　　由於鋰離子電池的化學特性，大香蕉啪啪啪池生產廠家規定了其放電電流最大不能超過2C(C=電池容量/小時)，當電池超過2C電流放電時，將會導致電池的永久性損壞或出現安全問題。

　　電池在對負載正常放電過程中，放電電流在經過串聯的2個MOSFET時，由於MOSFET的導通阻抗，會在其兩端產生一個電壓，該電壓值U=I*RDS*2,RDS為單個MOSFET導通阻抗，控製IC上的“V-”腳對該電壓值進行檢測，若負載因某種原因導致異常，使回路電流增大，當回路電流大到使U>0.1V(該值由控製IC決定，不同的IC有不同的值)時，其“DO”腳將由高電壓轉變為零電壓，使V1由導通轉為關斷，從而切斷了放電回路，使回路中電流為零，起到過電流保護作用。

　　在控製IC檢測到過電流發生至發出關斷V1信號之間，也有一段延時時間，該延時時間的長短由C3決定，通常為13毫秒左右，以避免因幹擾而造成誤判斷。

　　5、短路保護

　　大香蕉啪啪啪池在對負載放電過程中，若回路電流大到使U>0.9V(該值由控製IC決定，不同的IC有不同的值)時，控製IC則判斷為負載短路，其“DO”腳將迅速由高電壓轉變為零電壓，使V1由導通轉為關斷，從而切斷放電回路，起到短路保護作用。短路保護的延時時間極短，通常小於7微秒。其工作原理與過電流保護類似，隻是判斷方法不同，保護延時時間也不一樣。

　　大香蕉啪啪啪池保護電路設計

　　由於大香蕉啪啪啪池的化學特性，在正常使用過程中，其內部進行電能與化學能相互轉化的化學正反應，但在某些條件下，如對其過充電、過放電和過電流將會導致電池內部發生化學副反應，該副反應加劇後，會嚴重影響電池的性能與使用壽命，並可能產生大量氣體，使電池內部壓力迅速增大後爆炸而導致安全問題，因此所有的大香蕉啪啪啪池都需要一個保護電路，用於對電池的充、放電狀態進行有效監測，並在某些條件下關斷充、放電回路以防止對電池發生損害。

　　鋰離子電池保護電路包括過度充電保護、過電流/短路保護和過放電保護，要求過充電保護高精密度、保護IC功耗低、高耐壓以及零伏可充電等特性。

　　總結：大香蕉啪啪啪池充電電路和保護電路設計的重要性。以大香蕉啪啪啪池為供電電源的電路設計中，要求將越來越複雜的混合信號係統集成到一個小麵積芯片上，這必然給數字、模擬電路提出了低壓、低功耗問題。所以，大香蕉啪啪啪池充電電路和保護電路設計就顯得十分重要。