详解锂电池掩护电路的任务道理分享-KIA MOS管
信息来历:本站 日期:2022-07-14
锂电池都有一个利用的宁静电压区间,最高和最低电压普通被称为充放电停止电压或停止电压,当电池的现实任务电压永劫辰低于放电停止电压或永劫辰高于充电停止电压时,电池外部将产生不可逆转的危险,严峻危险电池,致使机能降落,俗称电池衰减,电池衰减的表现便是电池的内阻增大,容量降落等。
以是普通锂离子电池外部会有一个小的PCB板,和电池封装在一路,以下图所示,首要感化便是用来掩护电池。
白色框选局部为电池掩护板
这个电路板按照构成电路差别,普通会有过放掩护、过充掩护、过流掩护、短路掩护和节制IC生效以后的FUSE掩护这几种,下面会以一个罕见的电路,讲授这几种掩护的任务道理。
普通的锂电池掩护板由节制IC、MOS管、电阻电容、保险丝FUSE等构成,以下图所示。
罕见的锂电池掩护板电路图
TH为温度检测,外部是一个10K NTC接到电池负极;ID是电池在位检测,普通是47K/10K电阻接到电阻负极,有的是0R电阻;TH和ID均是选配,并不是一切锂电池都有的。
接着按照下面这么电路,来看一下以下几种掩护的任务道理吧!
电池充电时,电流(标的目的如箭头所示)从电池包的正极流入,颠末FUSE后从负极流出,最下方的两个MOS管均是导通状况。
电池充电时电流标的目的如箭头所示
充电时,节制IC X1会时辰监测第5脚VDD和第6脚VSS之间的电压,当这个电压大于即是过充停止电压且知足过充电压的延时时辰时,X1会经由过程节制第3脚来封闭MOS管Q2,Q2被封闭以后,充电回路被堵截(Q2的体二极管D2也是反向停止的),这个时辰,电池只能放电。
过充掩护消除前提(知足其一便可):
1,电芯两头的电压降落到掩护IC的过充规复电压。
2,在电池包得输入端加负载放电,放电到电压小于过充掩护电压。
在电池包两头加负载放电时,电流(标的目的如箭头所示)与充电是相反的,以下图所示。
电池放电时电流标的目的如箭头所示
放电时,节制IC X1一样会时辰监测第5脚VDD和第6脚VSS之间的电压,当这个电压小于即是过放停止电压且到达过放电压的延时时辰,节制IC X1会经由过程第1脚封闭Q1,Q1被封闭以后,放电回路被堵截(Q1的体二极管D1是反向停止),这个时辰,电池只能充电。
过放掩护消除前提:拿掉负载,给电池包充电,当VM-VDD之间的电压到达过放规复电压值时,节制电池放电时电流标的目的如箭头所示。
过电流掩护消除的前提是:将输入端负载拿掉,节制IC会主动将Q1从头翻开。
过流掩护的电压值普通是0.1~0.2V,短路掩护检测的电压值普通是0.9V~2V,这两个值都与节制IC有关系,差别的IC,这两个值不一样。
短路掩护电压值指的是电流流经Q1和Q2上的导通压降,便可以得出,若是MOS管的导通内阻越大,掩护电流值就越小。如:内阻为20mΩ的MOS管,选用的过电流值为0.15V的节制IC,那过流掩护的电流应为:0.15V/(0.02*2)=3.75A。
有的掩护板外面会加上保险丝,在节制IC生效以后,起到一个二级掩护感化,防止更坏的成果,固然也会增添本钱。IC X1会从头翻开MOS管Q1。
过流掩护指的是过放电流的掩护,普通的节制IC有过流掩护和短路掩护两种,节制IC时辰监测VSS-VM之间的电压值,当电压值到达过流掩护或短路掩护的阈值且知足延时时辰,节制IC会将MOS管Q1封闭,堵截放电回路。
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