鉅大LARGE | 點擊量：2498次 | 2020年03月27日
關于鋰電池保護板的基礎知識介紹
鋰電池保護板組成
1、控制ic，2、開關管，另外還加一些微容和微阻而組成?？刂苅c作用是對電池的保護，如達到保護條件就控制mos進行斷開或閉合（如電池達到過充、過放、短路、過流、等保護條件），其中mos管的作用就是開關作用，由控制ic開控制。
鋰電池（可充型）之所以需要保護，是由它本身特性決定的。由于鋰電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，因此鋰電池鋰電組件總會跟著一塊精致的保護板和一片電流保險器出現(xiàn)。鋰電池的保護功能通常由保護電路板和PTC協(xié)同完成，保護板是由電子電路組成，在-40℃至+85℃的環(huán)境下時刻準確的監(jiān)視電芯的電壓和充放回路的電流。
02
保護板的工作原理
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
1、過充保護及過充保護恢復
當電池被充電使電壓超過設定值VC(4.25-4.35V，具體過充保護電壓取決于IC)后，VD1翻轉使Cout變?yōu)榈碗娖?，T1截止，充電停止.當電池電壓回落至VCR(3.8-4.1V，具體過充保護恢復電壓取決于IC)時，Cout變?yōu)楦唠娖?，T1導通充電繼續(xù)，VCR必須小于VC一個定值，以防止頻繁跳變。
2、過放保護及過放保護恢復
當電池電壓因放電而降低至設定值VD（2.3-2.5V，具體過充保護電壓取決于IC）時，VD2翻轉，以短時間延時后，使Dout變?yōu)榈碗娖剑琓2截止，放電停止，當電池被置于充電時，內部或門被翻轉而使T2再次導通為下次放電作好準備。
3、過流、短路保護
當電路充放回路電流超過設定值或被短路時，短路檢測電路動作，使MOS管關斷，電流截止。
03
保護板主要零件的功能介紹
R1：基準供電電阻；與IC內部電阻構成分壓電路，控制內部過充、過放電壓比較器的電平翻轉；一般在阻值為330Ω、470Ω比較多；當封裝形式（即用標準元件的長和寬來表示元件大小，如0402封裝標識此元件的長和寬分別為1.0mm和0.5mm）較大時，會用數(shù)字標識其阻值，如貼片電阻上數(shù)字標識473，即表示其阻值為47000Ω即47KΩ（第三位數(shù)表示在前兩位后面加0的位數(shù)）。
R2：過流、短路檢測電阻；通過檢測VM端電壓控制保護板的電流，焊接不良、損壞會造成電池過流、短路無保護，一般阻值為1KΩ、2KΩ較多。
R3：ID識別電阻或NTC電阻（前面有介紹）或兩者都有。
總結：電阻在保護板中為黑色貼片，用萬用表可測其阻值，當封裝較大時其阻值會用數(shù)字表示，表示方法如上所述，當然電阻阻值一般都有偏差，每個電阻都有精度規(guī)格，如10KΩ電阻規(guī)格為+/－5％精度則其阻值為9.5KΩ－10.5KΩ范圍內都為合格。
C1、C2：由于電容兩端電壓不能突變，起瞬間穩(wěn)壓和濾波作用?？偨Y：電容在保護板中為黃色貼片，封裝形式0402較多，也有少數(shù)0603封裝(1.6mm長,0.8mm寬)；用萬用表檢測其阻值一般為無窮大或MΩ級別；電容漏電會產(chǎn)生自耗電大，短路無自恢復現(xiàn)象。FUSE：普通FUSE或PTC（PositiveTemperatureCoefficient的縮寫，意思是正溫度系數(shù)）；防止不安全大電流和高溫放電的發(fā)生，其中PTC有自恢復功能。
總結：FUSE在保護板中一般為白色貼片，LITTE公司提供FUSE會在FUSE上標識字符D-T，字符表示意思為FUSE能承受的額定電流，如表示D額定電流為0.25A，S為4A，T為5A等。
U1：控制IC；保護板所有功能都是IC通過監(jiān)視連接在VDD-VSS間的電壓差及VM-VSS間的電壓差而控制C-MOS執(zhí)行開關動作來實現(xiàn)的。
Cout：過充控制端；通過MOS管T2柵極電壓控制MOS管的開關。
Dout：過放、過流、短路控制端；通過MOS管T1柵極電壓控制MOS管的開關。
VM：過流、短路保護電壓檢測端；通過檢測VM端的電壓實現(xiàn)電路的過流、短路保護
（U（VM）=I*R（MOSFET））。
總結：IC在保護板中一般為6個管腳的封裝形式，其區(qū)別管腳的方法為：在封裝體上標識黑點的附近為第1管腳，然后逆時針旋轉分別為第2、3、4、5、6管腳；如封裝體上無黑點標識，則正看封裝體上字符左下為第1管腳，其余管腳逆時針類推）C-MOS：場效應開關管；保護功能的實現(xiàn)者；連焊、虛焊、假焊、擊穿時會造成電池無保護、無顯示、輸出電壓低等不良現(xiàn)象。
總結：CMOS在保護板中一般為8個管腳的封裝形式，它時由兩個MOS管構成，相當于兩個開關，分別控制過充保護和過放、過流、短路保護；其管腳區(qū)分方法和IC一樣。
在保護板正常情況下，Vdd為高電平，Vss、VM為低電平，Dout、Cout為高電平；當Vdd、Vss、VM任何一項參數(shù)變換時，Dout或Cout的電平將發(fā)生變化，此時MOSFET執(zhí)行相應的動作（開、關電路），從而實現(xiàn)電路的保護和恢復功能。
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