Get清风S8261和DW018205A主流锂电池保护板原理图说明.docx
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Get清风S8261和DW018205A主流锂电池保护板原理图说明
S8261和DW01-8205A主流锂电池保护板原理图说明
S8261和DW01-8205A主流锂电池保护板原理图说明
锂电池保护板的主要参数
锂电池保护板主要由保护IC和MOS管构成
〔1〕保护IC主要参数
1） 封装
2） 过充电压
3） 过充释放电压
4） 过放电压
5） 过放释放电压
6） 耐压
（2）MOSFET主要参数
1）N沟、P沟
2） 内阻
3） 封装〔TSSOP8<简称薄片> 、SOP8<简称厚片>、SOT23-6等〕
4） 耐电流
5） 耐电压
6） 内部是否连通
锂电池保护板的工作原理
锂电池保护板根据使用IC,电压等不同而电路及参数有所不同,保护板有两个核心部件：
一块保护IC，它是由精确的比较器来获得可靠的保护参数；另外是MOSFET串在主充放电回路中担当高速开关，执行保护动作。
下面以DW01 配MOS管8205A进行讲解:
激活保护板的方法：
当保护板P+、P-没有输出处于保护状态，可以短路B-、P-来激活保护板，这时，Dout、Cout均会处于低电平〔保护IC此两端口是高电平保护，低电平常态〕状态翻开两个MOS开关。
1.锂电池保护板其正常工作过程为:
至之间时，DW01 的第1脚、第3脚均输出高电平（等于供电电压），第二脚电压为0V。
此时DW01 的第1脚、第3脚电压将分别加到8205A的第5、4脚，8205A内的两个电子开关因其G极接到来自DW01 的电压，故均处于导通状态，即两个电子开关均处于开状态。
此时电芯的负极与保护板的P-端相当于直接连通，保护板有电压输出。
2.保护板过放电保护控制原理:
当电芯通过外接的负载进行放电时,电芯的电压将慢慢降低,同时DW01 内部将通过R1电阻实时监测电芯电压,当电芯电压下降到约时DW01 将认为电芯电压已处于过放电电压状态，便立即断开第1脚的输出电压，使第1脚电压变为0V，8205A内的开关管因第5脚无电压而关闭。
此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。
即电芯的放电回路被切断，电芯将停止放电。
保护板处于过放电状态并一直保持。
等到保护板的P 与P-间接上充电电压后，DW01 经B-检测到充电电压后便立即停止过放电状态，重新在第1脚输出高电压，使8205A内的过放电控制管导通，即电芯的B-与保护板的P-又重新接上，电芯经充电器直接充电。
3.保护板过充电保护控制原理:
当电池通过充电器正常充电时,随着充电时间的增加,电芯的电压将越来越高，当电芯电压升高到时,DW01 将认为电芯电压已处于过充电电压状态，便立即断开第3脚的输出电压，使第3脚电压变为0V，8205A内的开关管因第4脚无电压而关闭。
此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。
即电芯的充电回路被切断，电芯将停止充电。
保护板处于过充电状态并一直保持。
等到保护板的P 与P-间接上放电负载后，因此时虽然过充电控制开关管关闭,但其内部的二极管正方向与放电回路的方向相同,故放电回路可以进行放电,当电芯的电压被放到低于时,DW01 停止过充电保护状态重新在第3脚输出高电压，使8205A内的过充电控制管导通，即电芯的B-与保护板P-又重新接上，电芯又能进行正常的充放电.
4.保护板短路保护控制原理:
在保护板对外放电的过程中，8205A内的两个电子开关并不完全等效于两个机械开关，而是等效于两个电阻很小的电阻，并称为8205A的导通内阻，每个开关的导通内阻约为30m\U03a9共约为60m\U03a9，加在G极上的电压实际上是直接控制每个开关管的导通电阻的大小当G极电压大于1V时，开关管的导通内阻很小（几十毫欧），相当于开关闭合，当G极电压小于以下时，开关管的导通内阻很大（几MΩ），相当于开关断开。
电压UA就是8205A的导通内阻与放电电流产生的电压，负载电流增大那么UA必然增大,因UA×IUA又称为8205A的管压降，UA可以简接说明放电电流的大小。
上升到时便认为负载电流到达了极限值，于是停止第1脚的输出电压，使第1脚电压变为0V、8205A内的放电控制管关闭，切断电芯的放电回路，将关断放电控制管。
换言之DW01 允许输出的最大电流是，实现了过电流保护。
5. 短路保护控制过程:
短路保护是过电流保护的一种极限形式，其控制过程及原理与过电流保护一样，短路只是在相当于在P P-间加上一个阻值小的电阻（约为0Ω）使保护板的负载电流瞬时到达10A以上，保护板立即进行过电流保护。
锂电池保护板的技术指标
1、电压保护能力
过充电保护：
保护板必须具有预防电芯电压超过预设值的能力过放电保护：
保护板必须具有预防电芯电压底于预设值的能力
2.电流能力（过流保护电流，短路保护〕
保护板作为锂电芯的平安保护器件,既要在设备的正常工作电流范围内,能可靠工作,又要在当电池被意外短路或过流时能迅速动作,使电芯得到保护.
3、导通电阻：
定义：
当充电电流为500mA时，MOS管的导通阻抗。
由于通讯设备的工作频率较高，数据传输要求误码率低，其脉冲串的上升及下降沿陡，故对电池的电流输出能力和电压稳定度要求高，因此保护板的MOS管开关导通时电阻要小，单节电芯保护板通常在<70m
4、自耗电流
定义：
IC工作电压为，空载状态下，流经保护IC的工作电流，一般极小.
保护板的自耗电流直接影响电池的待机时间，通常规定保护板的自耗电流小于10微安.
5、机械性能、温度适应能力、抗静电能力
保护板必须能通过国标规定的震动,冲击试验;保护板在-40到85度能平安工作,能经受±15KV的非接触ESD静电测试.
锂电池保护板的应用
锂电池保护板广泛应用于、对讲机、便携式DVD、矿灯、电动玩具、MP3/4电开工具、数码相机摄像机、笔记本电脑、军用战术灯、测绘仪器电动自行车、电动滑板车、航模、机器人、吸尘器、各种野外勘探作业设备。
锂电池保护板的主要厂商
保护IC的生产商
1〕精工：
日本
S8261<单节>，S8232<双节>。
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2〕理光：
日本
R5400、R5402、R5421、R5426 。
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3〕美之美：
日本
MM3077<单节>，MM1414<3/4节>。
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4〕富晶：
台湾
单节：
DW01+，DW01-，FS312F，FS326系列。
双节：
FS3332
5〕新德：
台湾 CS213 〔单节〕
6〕中星微：
北京 VM7021 〔单节〕
7〕士兰：
杭州 SC451〔单节〕
MOSFET的生产商
1〕捷拓〔台湾〕：
GE8205A,GE9926、5NF20V。
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2〕ANPEC茂达〔台湾〕：
APM9926，SM9926C，SM9988，APM9435,APM4435,APM2506APM4953,APM9926,APM4410,APM2301,APM7313,APM3055,APM2021,APM2054,APM2509,APM9410。
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3〕FAIRCHILD〔仙童〕：
FDS9926,FDW9926
4〕CET〔台湾华瑞〕：
CEM9926,CEM8205，CES2301,CES2312,CES2321,CEM9435,CEM4953,CEM8958。
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5〕ST〔意法〕：
5NF20V
6〕SANYO〔日本三洋〕：
FTD2021、FTD2011A、ECH8601、。
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7〕AOS〔美国〕AO8822、AO8810、AO8816、AO4805、AO4953、AO9953、AO4801H。
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8〕三合微〔台湾〕：
STG8203、STG8204、STG8205、STG2301。
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9〕南海〔台湾〕：
SSS8205，SSS9926，SSS5NF20V。
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