PCM系统设计及MATLAB仿真实现.doc
锂离子电池保护电路基本知识问答1 什么是锂离子电池保护？ic？答：在锂离子电池的使用过程中，过充电、过放电会对锂电池的电气性能产生一定的影响，为了避免这种现象，专门设计了一套电路，用微电子技术小型化，成为芯片，通常称为锂电池保护ic。2 保护ic外观是什么样的？答：保护ic有两种常用的外观：一种叫做SOT-23-5封装。另一种较薄，称TSSOP-8封装。3 Ic可以大致介绍一下内部的电路吗？答：ic内部简化的逻辑图如下： 过电流检测CODOVSS延迟电路过充电压检测VDDVM短路检测过放电压检测各端口的功能如下：VDD： 1。IC芯片电源输入端。锂电池电压采样点。VSS： 1。IC芯片测量电路基准参考点。锂电池负极和IC连接点。DO： IC对放电MOS管道输出控制端CO： IC对充电MOS管道输出控制端VM： IC从简化的逻辑图可以看出，锂电池工作电流的芯片采样输入端：电池过充放电，放电时电流过大（过电流），外围电路短路ic检测并驱动相应的电子设备动作。4 Ic主要技术指标有哪些？答:1)过充电检测电压: VCU 4.27525mv (4.25 4.275 4.30)2)过充电恢复电压： VCL 4.17530mv (4.145 4.175 4.205)3) 过放电检测电压： VDL 2.380mv (2.22 2.3 2.38 )4) 过放电恢复电压： VDU 2.40.1mv (2.3 2.4 2.5 )5) 过电流检测电压： VIOV1 0.130mv (0.07V 0.1 0.13V)VIOV2 0.50.1mv (0.4 0.5 0.6 )6) 短路检测电压： VSHORT -1.3V (-1.7 -1.3 -0.6 )7) 过充电检测延迟： tcu 1s (0.5 1 2 )8) 过放电检测延迟 ：tdl 125ms (62.5 125 250 )9) 过流延时： TioV1 8ms (4 8 16 )TioV2 2ms (1 2 4 )10)短路延迟: Tshort 10us (10 50us)11)正常功耗： 10PE 3uA (1 3 6uA)12)静电功耗： 1PDN 0.1 uA5 锂电池保护电路PCB板上，除了保护ic此外，为了形成完整的保护，还需要哪些部件？PCB？答:两个场效应管、几个电阻和电容器也需要用作开关功能。答:两个场效应管、几个电阻和电容器也需要用作开关功能。六个效应管是什么样子的？答:场效应管也叫MOS FET，锂电池保护PCB上，都是成对使用，因此制造商把两只独立的MOS FET封装在一起，通常有两种形状：一种是SOP-8封装。见下图：其内部接法如下图所示：另一种封装较薄，称为TSSOP-8。其内部接法如下：7 MOS FET 在电路中起什么作用？它是怎么工作的？答：MOS FET通常有三只脚，分别称为漏极D、源极S、栅极G。下图可以简要说明其在电子线路中的功能。简言之，MOS FET 它可以被视为电子电路中的一个特殊开关。当栅极G得到高电平时，右图开关关闭；电流在D.S之间通过。当栅极G得到低电平而不是高电平时，D.S 开关被视为开路，电流无法通过。 8常听人说MOS FET什么是内阻？MOS FET的内阻？答:如上图所示，D.S当开关关闭合时，总定的电阻，相当于MOS FET一般这个电阻很小，都在1030m之间。可见，电流通过MOS FET，由于内阻，根据欧姆定律，必然会有电压降，从而损失部分电能。MOS FET 内阻越小越好。9 除内阻外，MOS主要的技术指标是什么？答：MOS管道有以下主要技术指标：1）漏源极耐压值： VDSS 20V2)漏栅极耐压值： VDGR 20V3)栅源极耐压值： VGSS 12V4)漏极最大电流ID DC 6APolse 24A5)漏源极内阻RDS VGS 2V ID 3A 22m45mVGS 2.5V ID 3A 19m30mVGS 4V ID 3A 16m20m你可以更完整地介绍保护PCB工作原理吗？答：保护PCB保护完整电原理图如下：IC工作时序图VDL(2.3V)VDU(2.4V)VCL(4.175V)电池电压VCU(4.275V)TIC工作状态(3UA)IC休眠状态(0.1UA)过放电充电器接入125ms过充电状态1S上图中B是电池，P 、P-是电池块连接充电器电源或与手机连接的正负极。充电状态：充电时，充电电流由P 进入B MOS1MOS2P-。充电状态：充电时，充电电流由P 进入B MOS1MOS2P-。充电时，ic通过Vcc和R连续测量电池。当检测到电池电压时，充电到4.2V(这个电压不同ic而异)，ic内部的过充电检测电路将检测到的信号转换为一系列电平信号，其中一个传输到低电平信号ic的输出端CO，促使MOS关闭，终止充电。放电状态：放电时，电池正极放电电流B P 负载(手机)P-MOS2MOS1B-在放电的同时，ic当电池电压随着用电时间的延长而下降到2时，内部过放检测电路连续测量电池两端的电压.3V(此电压值随不同而变化)ic不同)，检测电路输出信号，使输出端DO使用低电平MOS关闭，终止电池放电。若电池放电时电流大于某一额定值，ic内部的过电流检测器将输出低电平信号DO端，使MOS1在515ms的时间内关断(这个值随不同的电流和不同的MOS管内阻不同)。在极端情况下，P 、P-端短路，则ic内部短路检测电路将检测到该信号，并将该信号转换为低电平，输出到DO端，从而使MOS1在1050us关闭时间，切断电路。11ic功耗是怎么回事？怎样测量？答：ic当电池块在手机上工作时，它是一条完整的电子线路，它会消耗部分电能，ic从锂电池中吸收电能是可见的，要求ic功耗越小越好。ic功耗由消耗电流测量，一般为36uA之间。从电原理图可以看出，ic通过电阻R1.从电池中吸收电流，所以只需测量R1两端的电压降V1.可以根据欧姆定律计算ic功耗，电流值为I=V1/R1。 一般电池块有四个输出端(四个弹簧接头)，能介绍各自的功能吗？答:一般电池块有四个弹簧接头，其中两个是P 、P-，另外两点各不相同。见下图：上左图，NTC它是连接热敏电阻的端点（电阻靠近锂电池，便于检测电池温度），另一点是连接识别电阻的端点IR。在高端手机中，识别设备是一个ROM图2502(或其他)，见图中虚线所示。上图和右图差不多，只有一个热敏电阻NTC。保护锂电池PCB板有互换性吗？答：答案是否定的，主要原因是：1）不同锂电池制造商生产的锂电池性能不同，因此选择ic主要指充电检测电压。2)使用不同的MOS由于管道内阻不同，应根据工作电流选择不同的管道ic。3)识别电阻不同。14保护电路的发展方向是什么？答：一。向小规模发展。1 MOS和ic封装在一起称MCP(MuIti chip package)2 MOS、ic、电阻和电容全部封装在一起COB(Chip On Board)在锂电池保护电路的实际使用中，人们发现整个保护电路由于某些电子元件的故障而失效，给锂电池的安全使用带来了一些隐患。为此，人们在原保护电路的基础上增加了一个重保护电路，称为二次保护电路，而原保护电路称为一次保护电路。二次保护电路主要有以下两种方案。A 用二套icB 二次保护电路由电压检测器和特殊熔丝组成。以上是锂电池保护电路的基本概念， 2 、三、四节锂电池保护电路与此类似。见下图。15谢谢！