锂电池保护板的基础知识普及.doc

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1、第一章保护板的构成和主要作用一、保护板的构成锂电池（可充型）之所以需要保护，是由它本身特性决定的。由于锂电池本身的材料决定了它不能被过充、过放、过流、短路及超高温充放电，因此锂电池锂电组件总会跟着一块精致的保护板和一片电流保险器出现。锂电池的保护功能通常由保护电路板和PTC协同完成,保护板是由电子电路组成，在・40°C至+85°C的环境下时刻准确的监视电芯的电压和充放回路的电流，即时控制电流回路的通断；PTC在高温环境下防止电池发生恶劣的损坏。MOS管OWIC过充控制O充电•保护板通常包括控制IC、MOS开关、电阻、

2、电容及辅助器件NTC、ID存储器等。其中控制IC,在一切正常的情况卜控制MOS开关导通，使电芯与外电路沟通，而当电芯电压或回路电流超过规定值时，它立刻（数十毫秒）控制MOS开关关断，保护电芯的安全。NTC&Negativetemperaturecoefficient的缩写，意即负温度系数，在环境温度升髙时，其阻值降低，使用电设备或充电设备及时反应、控制内部小断而停止充放电。ID存储器常为单线接口存储器，ID是Identification的缩写即身份识别的意思,存储电池种类、生产日期等信息。可起到产品的可迅溯和应用的限

3、制。二、保护板的主要作用一般要求在-25°C-85°C时Control（IC）检测控制电芯电压与充放电回路的工作电流、电压,在一切正常情况下C-MOS开关管导通，使电芯与保护电路板处于正常工作状态，而当电芯电压或回路中的工作电流超过控制IC中比较电路预设值时，在15〜30ms内（不同控制IC与C-MOS有不同的响应时间），将CMOS关断，即关闭电芯放电或充电回路，以保证使用者与电芯的安全。第二章保护板的工作原理保护板的工作原理图：如图中，IC由电芯供电，电压在2v-5v均能保证可靠工作。1、过充保护及过充保护恢复当电

4、池被充电使电压超过设定值VC（4.25-4.35V,具体过充保护电压取决于IC）后，VD1翻转使Cout变为低电平，T1截止，充电停止.当电池电压回落至VCR（3.8-4..1V,具体过充保护恢复电压取决于IC）时，Cout变为高电平，T1导通充电继续，VCR必须小于VC一个定值，以防止频繁跳变。2、过放保护及过放保护恢复当电池电压因放电而降低至设定值VDC2.3-2.5V,具体过充保护电压取决于IC）时，VD2翻转，以短时间延时后，使Dout变为低电平，T2截止，放电停止，当电池被置于充电时,内部或门被翻转而使T2

5、再次导通为下次放电作好准备。3、过流、短路保护当电路充放回路电流超过设定值或被短路时，短路检测电路动作，使M0S管关断，电流截止。第三章保护板主要零件的功能介绍P+CONTROI/IC)Cl二VMDoutCoutZL3TJTJT1T2CMOSTHC2__n>[]曲Rl：基准供电电阻；与IC内部电阻构成分压电路，控制内部过充、过放电压比较器的电平翻转；一般在阻值为330Q、470Q比较多；当封装形式（即用标准元件的长和宽來表示元件大小，如0402封装标识此元件的长和宽分别为1.0mm和0.5mm）较大时，会用数字标识其

6、阻值，如贴片电阻上数字标识473,即表示其阻值为47000□即47KQ（第三位数表示在前两位后面加0的位数）。R2：过流、短路检测电阻；通过检测VM端电压控制保护板的电流,焊接不良、损坏会造成电池过流、短路无保护，--股阻值为1KQ、2KQ较多。R3：ID识别电阻或NTC电阻（前面有介绍）或两者都有。总结：电阻在保护板中为黑色贴片，用万用表可测其阻值，当封装较大时其阻值会用数字表示，表示方法如上所述，当然电阻阻值一般都有偏差，每个电阻都有精度规格，如10KQ电阻规格为+/—5%精度则其阻值为9.5KQ-10.5KQ范

7、围内都为合格。Cl>C2：由于电容两端电圧不能突变，起瞬间稳压和滤波作用。总结：电容在保护板中为黄色贴片，封装形式0402较多，也有少数0603封装（1.6mm长,0.8mm宽）；用万用表检测其阻值一般为无穷大或MQ级别；电容漏电会产生自耗电大，短路无自恢复现象。FUSE：普通FUSEPTC（PositiveTemperatureCoefficient的缩写，意思是正温度系数）；防止不安全大电流和高温放电的发生，其中PTC有自恢复功能。总结：FUSE在保护板中一-般为白色贴片，LITTE公司提供FUSE会在FUSE上

8、标识字符D・T,字符表示意思为FUSE能承受的额定电流，如表示D额定电流为0.25A,S为4A,T为5A等；现我司所有较多为额定电流为5A的FUSE,即在本体上标识字符'T'oU1：控制IC；保护板所有功能都是IC通过监视连接在VDD-VSS间的电压差及VM-VSS间的电压差而控制C-M0S执行开关动作来实现的。Cout：过充控制端；通过MOS