過度充電保護
過度充電保護IC的原理為:當外部充電器對鋰電池充電時,為防止因溫度上升所導致的內壓上升,需終止充電狀態(tài)。此時,保護IC需檢測電池電壓,當到達4.25V時(假設電池過充點為4.25V)即激活過度充電保護,將功率MOS由開轉為關斷,進而截止充電。另外, 還必須注意因噪聲所產生的過度充電檢出誤動作,以免判定為過充保護。因此,需要設定延遲時間,并且延遲時間不能短于噪聲的持續(xù)時間。
過度放電保護
在過度放電的情況下,電解液因分解而導致電池特性劣化,并造成充電次數的降低。采用鋰電池保護IC可以避免過度放電現象發(fā)生,實現電池保護功能。
過度放電保護IC原理:為了防止鋰電池的過度放電狀態(tài),假設鋰電池接上負載,當鋰電池電壓低于其過度放電電壓檢測點(假定為2.3V)時將激活過度放電保護,使功率MOSFET由開轉變?yōu)殛P斷而截止放電,以避免電池過度放電現象發(fā)生,并將電池保持在低靜態(tài)電流的待機模式,此時的電流僅 0.1uA。
當鋰電池接上充電器,且此時鋰電池電壓高于過度放電電壓時,過度放電保護功能方可解除。另外,考慮到脈沖放電的情況,過放電檢測電路設有延遲時間以避免發(fā)生誤動作。
過電流及短路電流
因為不明原因(放電時或正負極遭金屬物誤觸)造成過電流或短路,為確保安全,必須使其立即停止放電。
過電流保護IC原理為,當放電電流過大或短路情況發(fā)生時,保護IC將激活過(短路)電流保護,此時過電流的檢測是將功率MOSFET的 Rds(on)當成感應阻抗用以監(jiān)測其電壓的下降情形,如果比所定的過電流檢測電壓還高則停止放電,計算公式為: V-=I×Rds(on)×2(V-為過電流檢測電壓,I為放電電流)。假設V-=0.2V,Rds(on)=25mΩ,則保護電流的大小為I=4A。
同樣地,過電流檢測也必須設有延遲時間以防有突發(fā)電流流入時發(fā)生誤動作。通常在過電流發(fā)生后,若能去除過電流因素(例如馬上與負載脫離),將會恢復其正常狀態(tài),可以再進行正常的充放電動作。
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