锂离子电池保护电路ucc3957

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1、锂离子电池保护电路UCC3957

2、第1YUMing-haoAbstract:Thefeaturesandfunctionsoflithium-ionbatteryprotectorcircuitUCC3957areintroduced.Theapplicationcircuitsofthelithium-ionbatterystackconsistedofthreeorfourcellsarepresented.Keyionbattery;Protectorcircuit;Overvoltage;Undervoltage;Overcharge;Overdischarge;Ove

3、rcurrent　中图分类号：TM912文献标识码：B：0219－2713(2003)03－0120－03　1引言UCC3957是采用BiCMOS工艺的3、4节锂离子电池组保护用IC。它与外部的P沟道MOSFET一起对电池组实施保护。使用外部P沟道MOSFET的优点是，在电池组处于过放电状态时，没有接地损耗；而在过充电状态时，可以保护电池组及UCC3957本身。UCC3957的原理框图如图1所示。500)this.style.ouseg(this)">图1UCC3957的原理框图由图1可见，UCC3957内部的状态选择器可不间断地工作，当持续工作时就可保护每一节锂离子电池免于过充

4、电和过放电。而另一个过流控制器则保护电池组不会产生过多的放电电流。为配合不同厂家的锂电池，UCC3957有4种不同的过压保护门限，如表1所示。表1UCC3957-X的过压保护值（V）UCC3957－14.20UCC3957－24.25UCC3957－34.30UCC3957－44.35注：封装形式SSOP（M），工作温度：－20～70℃2引脚功能UCC3957的引脚如图2所示。各引脚功能如下：500)this.style.ouseg(this)">图2引脚图脚1VDD芯片电源端，输入电压范围6.5～20V，与电池组的顶端连接；脚2CLT用来设定芯片工作在三节或四节电池状态下；脚3

5、OSFET的漏极；脚4AN1与第1节电池的负极及第2节正极相连；脚5AN2与第2节电池的负极及第3节正极相连；脚6AN3与第3节电池的负极及第4节正极相连，当只有3电池时与电池组的底端及AN4相连；脚7和11AN4当有4节电池时与电池组的底端相连，同时和电流传感电阻的顶端连接；脚8BATLO与电池组的负端连接，同时和电流传感电阻的底端相连接；脚9CHGEN充电使能端，接高电平时电池组充电；脚10CDLY1短路保护的延迟控制，在该脚与AN4脚间接电容，当过流时控制放电MOSFET的关断时间；脚12CHG控制外部的N沟道MOSFET管，而该管则用来驱动P沟道MOSFET管，如果有任一

6、节电池电压高于过压阈值，则该脚被置低；只有所有单节电池电压低于该阈值，则该脚置高；脚13DCHG用于预防过放电。如芯片内部的状态检测器判断任一电池处于过放电状态，则DCHG被置高以使外部放电P沟道MOSFET关断，但当所有电池的电压高于最低门限时，DCHG被置低；脚14CDLY2该脚与AN4接一电容，以延长第二级过流保护的设定时间；脚15AVDD内部模拟电路电源，通过0.1μF电容与AN4相连，正常电压为7.3V；脚16DVDD内部数字电路电源，通过0.1μF电容与AN4相连，正常电压为7.3V。3工作原理UCC3957可对3或4节锂电池组提供防止电池过充电，过放电及过流等的全面

7、保护，它对电池组内的每一节电池电压采样并与内部的精密基准电压进行比较。当任一节电池处于过压或欠压状态时，它就会采取适当的措施防止进一步充电或放电。其外部有2个独立的P沟道MOSFET，分别控制充电和放电电流。图3为3节锂电池的保护电路。下面以图3为例，讲述UCC3957的应用特点。500)this.style.ouseg(this)">图33节锂电池保护电路1）电池组的连接电池组与IC连接要注意它的顺序。电池组的底端连接到AN4，顶端连接到VDD，每两节电池的连接点按相应顺序连接到AN1、AN2、AN3。2）选择3或4节电池当电池组为3节电池时，CLT应连到DVDD，同时将AN3

8、与AN4连到一起，当电池组为4节电池时，CLT接地（即连到AN4）3）欠压保护当检测到任一节电池处于过放电时（低于欠压阈值），状态检测器同时关断2只P沟道MOSFET，UCC3957进入休眠状态，此时芯片的耗电仅为3.5μA，只有当s，关断时间为10ms。5）断线保护UCC3957具有内部电池保护。如果内部AN1，AN2或AN3断线，芯片可检测到并可预防电池组过压。6）过压保护与智能放电特性如果某一电池充电电压超过正常过充电阈值，则充电FET关断，以防止过充。关断一直保持到该电池