鋰離子可充電電池保護電路圖

鋰離子可充電電池保護電路工作原理：此保護回路由兩個MOSFET 和一個控制IC 外加一些阻容元件構成。控制IC
負責監(jiān)測電池電壓，并控制兩個MOSFET 的柵極，MOSFET 在電路中起開關作用，
分別控制著充電回路與放電回路的導通與關斷，fuse 為熔斷器起二級保護，C2
為延時電容，該電路具有過充電保護、過放電保護、過電流保護與短路保護等
功能。
一、 正常工作狀態(tài)
在正常充、放電時，電路中控制IC 的C0 與D0 腳高電平，V1、V2 都導通。
充電電流從input+流入，經熔斷器向電池充電，經V1、V2 后由input-流出。
正常放電時，電流經input-及V2、V1 流向電池負極，其電流方向與充電電流方
向相反。由于V1、V2 的導通電阻Rds（ON）極小，此狀態(tài)下的消耗電流為uA 級
因此損耗很小。
二、 過充電保護
電池在被充電初期為恒流充電，隨著充電時間的延長，電池電壓亦會上升，
在此過程中當IC 檢測到電池電壓達到過充電檢測電壓（該數(shù)值由控制IC 決定）時，則C0 腳由高電壓轉為低電壓，使控制充電的MOSFET 柵極為關斷狀態(tài)，即
V2 由導通轉為關斷從而切斷充電回路，使充電器無法對電池進行充電起到保護
作用。過充電檢測對應于脈沖充電及由于噪聲而產生的誤動作，需要設定延遲
時間，延遲時間由C2 決定，一般設為1 秒左右。
三、 過放電保護
過放電保護是在電池電壓變低時停止對負載放電。當電池對負載放電時，其
電壓亦隨放電過程而逐漸降低，當電池電壓降至過放檢測電壓以下時，其容量
已經完全放光，如果電池繼續(xù)放電，則會造成電池的永久性損壞。所以當控制
IC 檢測到電池電壓低于過放點檢測電壓時，其D0 腳由高電壓轉為低電壓，使
V1 由導通轉為關斷從而切斷放電回路，則電池無法繼續(xù)放電起到保護作用。由
于在過放檢測電壓以下時電池電壓不能再降低，因此必須要求控制IC 消耗電流
極小。過放電檢測對應于脈沖充電及由于噪聲而產生的誤動作，需要設定的延
遲時間一般為100 毫秒左右。
四、 過電流保護及短路保護
過電流保護是在消耗大電流時停止對負載的放電，此功能的目的在于保護電
池及MOSFET，確保電池在工作狀態(tài)下的安全性。在正常放電過程時，電流經過
兩個MOSFET 因為導通阻抗會在其兩端產生壓將，此電壓值U=I*[R1ds+R2ds]，
其中把導通的V1、V2 看做電阻，即R1ds 和R2ds，此時若負載因某種原因導致
異常使回路電流增大，當電流猛增使得電壓亦增加到控制IC 決定的電壓值時，
控制IC 的D0 腳迅速由高電壓轉為低電壓使V1 關斷從而切斷放電回路，回路電
流變?yōu)榱?。需要設定的延遲時間一般為13 毫秒左右。當電壓增加到控制IC 決
定的電壓值時（此時IC 判斷為負載短路），V1 會由導通轉為關斷，其工作原理
與過流保護類似。短路保護的延遲時間一般小于7 微秒，如果出現(xiàn)意外時電流
繼續(xù)增大，則熔斷器會動作起到過流時的二級保護，避免對電路中控制IC 及
MOSFET 的永久性損壞。