锂电池掩护板不良阐发及手艺参数、首要整机功效根本常识分享-KIA MOS管
信息来历：本站 日期：2019-07-09
锂电池掩护板是对串连锂电池组的充放电掩护；在布满电时能保障各单体电池之间的电压差别小于设定值（通俗±20mV），完成电池组各单体电池的均充，有用地改良了串连充电体例下的充电结果；同时检测电池组中各个单体电池的过压、欠压、过流、短路、过温状态，掩护并耽误电池利用寿命；欠压掩护使每单节电池在放电利用时避免电池因过放电而破坏。
锂电池芯和掩护板，锂电池芯首要由正极板、隔阂、负极板、电解液组成；正极板、隔阂、负极板环绕纠缠或层叠，包装，贯注电解液，封装后即制成电芯，锂电池掩护板的感化良多人都不晓得，锂电池掩护板，望文生义便是掩护锂电池用的，锂电池掩护板的感化是掩护电池不过放、不过充、不过流，另有便是输入短路掩护。
平衡电流 ：80mA(VCELL=4.20V时)
平衡起控点：4.18±0.03 V
过充门限 ：4.25±0.05 V (4.30±0.05 V可选)
过放门限 ：2.90±0.08 V (2.40±0.05 V可选)
过放延时 ：5mS
过放开释 ：断开负载，并且各单体电池电压均高于过放门限；
过流开释 ：断开负载开释
过温掩护 ：有接口，需装置可规复性温度掩护开关；
任务电流 ：15A（按照客户挑选）
静态功耗 ：<0.5mA
短路掩护功效：能掩护，断开负载可自规复。
首要功效：过充掩护功效，过放掩护功效，短路掩护功效，过流掩护功效，过温掩护功效，平衡掩护功效。
接口界说：该板的充电口与放电口彼此自力，二者共正极，B-为毗连电池的负极，C-为充电口的负极；P-为放电口的负极；B-、P-、C-焊盘均是过孔式，焊盘孔直径均为3mm;电池各充电检测接口以DC针座情势输入。
参数申明：最大任务电流和过流掩护电流值的设置装备摆设，单元：A（5/8，8/15，10/20，12/25，15/30，20/40，25/35，30/50，35/60，50/80，80/100），特别过流值能够按客户请求定制。
节制ic，2、开关管，别的还加一些微容和微阻而组成。节制ic 感化是对电池的掩护，如到达掩护前提就节制mos遏制断开或闭合（如电池到达过充、过放、短路、过流、等掩护前提），此中mos管的感化便是开关感化，由节制ic开节制。
锂电池（可充型）之以是须要掩护，是由它自身特征决议的。因为锂电池自身的资料决议了它不能被过充、过放、过流、短路及超低温充放电，是以锂电池锂电组件总会随着一块精美的掩护板和一片电流保险器呈现。锂电池的掩护功效凡是由掩护电路板和PTC协同完成，掩护板是由电子电路组成，在-40℃至+85℃的环境下时辰精确的监督电芯的电压和充放回路的电流。
1、过充掩护及过充掩护规复
当电池被充电使电压跨越设定值VC(4.25-4.35V，详细过充掩护电压取决于IC)后，VD1翻转使Cout变为低电平，T1遏制，充电遏制.当电池电压回落至VCR(3.8-4.1V，详细过充掩护规复电压取决于IC)时，Cout变为高电平，T1导通充电持续， VCR必须小于VC一个定值，以避免频仍跳变。
2、过放掩护及过放掩护规复
当电池电压因放电而下降至设定值VD（2.3-2.5V，详细过充掩护电压取决于IC）时， VD2翻转，以短时候延时后，使Dout变为低电平，T2遏制，放电遏制，当电池被置于充电时，外部或门被翻转而使T2再次导通为下次放电作好筹办。
3、过流、短路掩护
当电路充放回路电流跨越设定值或被短路时，短路检测电路举措，使MOS管关断，电流遏制。
R1：基准供电电阻；与IC外部电阻组成分压电路，节制外部过充、过放电压比拟器的电平翻转；通俗在阻值为330Ω、470Ω比拟多；当封装情势（即用规范元件的长和宽来表现元件巨细，如0402封装标识此元件的长和宽别离为1.0mm和0.5mm）较大时，会用数字标识其阻值，如贴片电阻上数字标识473， 即表现其阻值为47000Ω即47KΩ（第三位数表现在前两位后面加0的位数）。
R2：过流、短路检测电阻；经由过程检测VM端电压节制掩护板的电流 ，焊接不良、破坏会形成电池过流 、短路无掩护，通俗阻值为1KΩ、2KΩ较多。
R3：ID辨认电阻或NTC电阻（后面有先容）或二者都有。
总结：电阻在掩护板中为玄色贴片，用万用表可测其阻值，当封装较大时其阻值会用数字表现，表现体例如上所述，固然电阻阻值通俗都有误差，每一个电阻都有精度规格，如10KΩ电阻规格为+/－5％精度则其阻值为9.5KΩ －10.5KΩ规模内都为及格。
C1、C2：因为电容两头电压不能渐变，起刹时稳压和滤波感化。总结：电容在掩护板中为黄色贴片，封装情势0402较多，也有多数0603封装(1.6mm长,0.8mm宽)；用万用表检测其阻值通俗为无限大或MΩ级别；电容泄电会产生自耗电大，短路无自规复景象。FUSE：通俗FUSE或PTC（Positive Temperature Coefficient的缩写，意义是正温度系数）；避免不宁静大电流和低温放电的产生，此中PTC有自规复功效。
总结：FUSE在掩护板中通俗为红色贴片，LITTE公司供给FUSE会在FUSE上标识字符D-T，字符表现意义为FUSE能蒙受的额外电流，如表现D额外电流为0.25A，S为4A，T为5A等。
U1：节制IC；掩护板一切功效都是IC经由过程监督毗连在VDD-VSS间的电压差及VM-VSS间的电压差而节制C-MOS履行开关举措来完成的。
Cout：过充节制端；经由过程MOS管T2栅极电压节制MOS管的开关。
Dout：过放、过流、短路节制端；经由过程MOS管T1栅极电压节制MOS管的开关。
VM：过流、短路掩护电压检测端；经由过程检测VM真个电压完成电路的过流、短路掩护
（U（VM）=I*R（MOSFET））
总结：IC在掩护板中通俗为6个管脚的封装情势，其辨别管脚的体例为：在封装体上标识斑点的四周为第1管脚，而后逆时针扭转别离为第2、3、4、5、6管脚；如封装体上无斑点标识，则正看封装体上字符左下为第1管脚，其他管脚逆时针类推）C-MOS：场效应开
关管；掩护功效的完成者 ；连焊、虚焊、假焊、击穿时会形成电池无掩护、无显现、输入电压高等不良景象。
总结：CMOS在掩护板中通俗为8个管脚的封装情势，它时由两个MOS管组成，相称于两个开关，别离节制过充掩护和过放、过流、短路掩护；其管脚辨别体例和IC一样。
在掩护板一般环境下，Vdd为高电平，Vss、VM为低电平，Dout、Cout为高电平；当Vdd、Vss、VM任何一项参数变更时，Dout或Cout的电平将产生变更，此时MOSFET履行响应的举措（开、关电路），从而完成电路的掩护和规复功效。
此类不良起首解除电芯不良（电芯原来无电压或电压低），若是电芯不良则应测试掩护板的自耗电，看是不是是掩护板自耗电过大致使电芯电压低。若是电芯电压一般，则是因为掩护板全部回路不通（元器件虚焊、假焊、FUSE不良、PCB板外部电路不通、过孔不通、MOS、IC破坏等）。详细阐发步骤以下：
（一）用万用表黑表笔接电芯负极，红表笔顺次接FUSE、R1电阻两头，IC的Vdd、Dout、Cout端，P+端（假定电芯电压为3.8V），逐段遏制阐发，此几个测试点都应为3.8V。若不是，则此段电路有题目。
1. FUSE两头电压有变更：测试FUSE是不是导通，若导公例是PCB板外部电路不通；若不导公例FUSE有题目（来料不良、过流破坏（MOS或IC节制生效）、材质有题目（在MOS或IC举措之前FUSE被烧坏），而后用导线短接FUSE，持续今后阐发。
2. R1电阻两头电压有变更：测试R1电阻值，若电阻值非常，则能够是虚焊，电阻自身断裂。若电阻值无非常，则能够是IC外部电阻呈现题目。
3. IC测试端电压有变更：Vdd端与R1电阻相连。Dout、Cout端非常,则是因为IC虚焊或破坏。
4. 若后面电压都无变更，测试B-到P+间的电压非常，则是因为掩护板正极过孔不通。
（二）万用表红表笔接电芯正极，激活MOS管后，黑表笔顺次接MOS管2、3脚，6、7脚，P-端。
1.MOS管2、3脚，6、7脚电压有变更,则表现MOS管非常。
2.若MOS管电压无变更，P-端电压非常，则是因为掩护板负极过孔不通。
1. VM端电阻呈现题目：可用万用表一表笔接IC2脚，一表笔接与VM端电阻相连的MOS管管脚，确认其电阻值巨细。看电阻与IC、MOS管脚有不虚焊。
2. IC、MOS非常：因为过放掩护与过流、短路掩护共用一个MOS管，若短路非常是因为MOS呈现题目，则此板应无过放掩护功效。
3. 以上为一般状态下的不良，也能够呈现IC与MOS设置装备摆设不良引发的短路非常。如后期呈现的BK-901，其型号为‘312D’的IC内提早时候太长，致使在IC作出响应举措节制之前MOS或别的元器件已被破坏。注：此中肯定IC或MOS是不是产生非常最简略单纯、间接的体例便是对有思疑的元器件遏制改换。
1. 设想时所用IC原来不自规复功效,如G2J，G2Z等。
2. 仪器设置短路规复时候太短，或短路测试时未将负载移开，如用万用表电压档遏制短路表笔短接后未将表笔从测试端移开（万用表相称于一个几兆的负载）。
3. P+、P-间泄电，如焊盘之间存在带杂质的松香，带杂质的黄胶或P+、P-间电容被击穿,IC Vdd到Vss间被击穿.（阻值只要几K到几百K）。
4. 若是以上都没题目，能够IC被击穿，可测试IC各管脚之间阻值。
1. 因为MOS内阻绝对比拟不变，呈现内阻大环境，起首思疑的应当是FUSE或PTC这些内阻绝对比拟轻易产生变更的元器件。
2. 若是FUSE或PTC阻值一般，则视掩护板布局检测P+、P-焊盘与元器件面之间的过孔阻值，能够过孔呈现微断景象，阻值较大。
3. 若是以上多不题目，就要思疑MOS是不是呈现非常：起首肯定焊接有不题目；其次看板的厚度（是不是轻易弯折），因为弯折时能够致使管脚焊接处非常；再将MOS管放到显微镜下观察是不是分裂；最初用万用表测试MOS管脚阻值，看是不是被击穿。
1. ID电阻自身因为虚焊、断裂或因电阻材质不过关而呈现非常：可从头焊接电阻两头，若重焊后ID一般则是电阻虚焊，若断裂则电阻会在重焊后从中裂开。
2. ID过孔不导通：可用万用表测试过孔两头。
3. 外部线路呈现题目：可刮开阻焊漆看外部电路有不断开、短路景象。
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