一、12V鋰電池保護板
12V鋰電池保護板，16串磷酸鐵鋰電池保護板，18650電池保護板，線(xiàn)路板廠(chǎng)在雙面線(xiàn)路板設計時(shí)都會(huì )優(yōu)先考慮鋰電池保護板工作原理，電池之都帶大家看一個(gè)單節電芯的鋰電池保護板原理，希望能起到舉一反三的作用。
鋰電池保護板根據使用IC，電壓等不同而電路及參數有所不同，下面以DW01 配MOS管8205A進(jìn)行分布，其中包括其鋰電池保護板的正常工作行為。
1、鋰電池保護板工作原理
當電芯電壓在2.5V至4.3V之間時(shí)，DW01 的第1腳、第3腳均輸出高電平（等于供電電壓），第二腳電壓為0V。此時(shí)DW01 的第1腳 、第3腳電壓將分別加到8205A的第5、4腳，8205A內的兩個(gè)電子開(kāi)關(guān)因其G極接到來(lái)自DW01 的電壓，故均處于導通狀態(tài)，即兩個(gè)電子開(kāi)關(guān)均處于開(kāi)狀態(tài)。此時(shí)電芯的負極與保護板的P-端相當于直接連通，保護板有電壓輸出。
2、保護板過(guò)放電保護控制原理
當電芯通過(guò)外接的負載進(jìn)行放電時(shí)，電芯的電壓將慢慢降低，同時(shí)DW01 內部將通過(guò)R1電阻實(shí)時(shí)監測電芯電壓，當電芯電壓下降到約2.3V時(shí)DW01 將認為電芯電壓已處于過(guò)放電電壓狀態(tài)，便立即斷開(kāi)第1腳的輸出電壓，使第1腳電壓變?yōu)?V，8205A內的開(kāi)關(guān)管因第5腳無(wú)電壓而關(guān)閉。此時(shí)電芯的B-與保護板的P-之間處于斷開(kāi)狀態(tài)。即電芯的放電回路被切斷，電芯將停止放電。保護板處于過(guò)放電狀態(tài)并一直保持。等到保護板的P 與P-間接上充電電壓后，DW01 經(jīng)B-檢測到充電電壓后便立即停止過(guò)放電狀態(tài)，重新在第1腳輸出高電壓，使8205A內的過(guò)放電控制管導通，即電芯的B-與保護板的P-又重新接上，電芯經(jīng)充電器直接充電。
3、保護板過(guò)充電保護控制原理
當電池通過(guò)充電器正常充電時(shí)，隨著(zhù)充電時(shí)間的增加，電芯的電壓將越來(lái)越高，當電芯電壓升高到4.4V時(shí)，DW01 將認為電芯電壓已處于過(guò)充電電壓狀態(tài)，便立即斷開(kāi)第3腳的輸出電壓，使第3腳電壓變?yōu)?V，8205A內的開(kāi)關(guān)管因第4腳無(wú)電壓而關(guān)閉。此時(shí)電芯的B-與保護板的P-之間處于斷開(kāi)狀態(tài)。即電芯的充電回路被切斷，電芯將停止充電。保護板處于過(guò)充電狀態(tài)并一直保持。等到保護板的P 與P-間接上放電負載后，因此時(shí)雖然過(guò)充電控制開(kāi)關(guān)管關(guān)閉，但其內部的二極管正方向與放電回路的方向相同，故放電回路可以進(jìn)行放電，當電芯的電壓被放到低于4.3V時(shí)，DW01 停止過(guò)充電保護狀態(tài)重新在第3腳輸出高電壓，使8205A內的過(guò)充電控制管導通，即電芯的B-與保護板P-又重新接上，電芯又能進(jìn)行正常的充放電。
4、保護板短路保護控制原理
在保護板對外放電的過(guò)程中，8205A內的兩個(gè)電子開(kāi)關(guān)并不完全等效于兩個(gè)機械開(kāi)關(guān)，而是等效于兩個(gè)電阻很小的電阻，并稱(chēng)為8205A的導通內阻， 每個(gè)開(kāi)關(guān)的導通內阻約為30mU 03a9共約為60mU 03a9，加在G極上的電壓實(shí)際上是直接控制每個(gè)開(kāi)關(guān)管的導通電阻的大小當G極電壓大于1V時(shí)，開(kāi)關(guān)管的導通內阻很�。◣资翚W），相當于開(kāi)關(guān)閉合，當G極電壓小于0.7V以下時(shí)，開(kāi)關(guān)管的導通內阻很大（幾MΩ），相當于開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。電壓UA就是8205A的導通內阻與放電電流產(chǎn)生的電壓，負載電流增大則UA必然增大，因UA0.006L&TImes;IUA又稱(chēng)為8205A的管壓降，UA可以簡(jiǎn)接表明放電電流的大小。上升到0.2V時(shí)便認為負載電流到達了極限值，于是停止第1腳的輸出電壓，使第1腳電壓變?yōu)?V、8205A內的放電控制管關(guān)閉，切斷電芯的放電回路，將關(guān)斷放電控制管。換言之DW01 允許輸出的電流是3.3A，實(shí)現了過(guò)電流保護。
5、鋰電池保護板過(guò)電流保護
電池在對負載正常放電過(guò)程中，放電電流在經(jīng)過(guò)串聯(lián)的2個(gè)MOSFET時(shí)，由于MOSFET的導通阻抗，會(huì )在其兩端產(chǎn)生一個(gè)電壓，該電壓值U=I*RDS*2， RDS為單個(gè)MOSFET導通阻抗，控制IC上的“V-”腳對該電壓值進(jìn)行檢測，若負載因某種原因導致異常，使回路電流增大，當回路電流大到使U》0.1V（該值由控制IC決定，不同的IC有不同的值）時(shí)，其“DO”腳將由高電壓轉變?yōu)榱汶妷�，使T2由導通轉為關(guān)斷，從而切斷了放電回路，使回路中電流為零，起到過(guò)電流保護作用。
發(fā)現在控制IC檢測到過(guò)電流發(fā)生至發(fā)出關(guān)斷T2信號之間，也有一段延時(shí)時(shí)間，該延時(shí)時(shí)間的長(cháng)短由C2決定，通常為13毫秒左右，以避免因干擾而造成誤判斷。在上述控制過(guò)程中可知，其過(guò)電流檢測值大小不僅取決于控制IC的控制值，還取決于MOSFET的導通阻抗，當MOSFET導通阻抗越大時(shí)，對同樣的控制IC，其過(guò)電流保護值越小。
6、短路保護控制過(guò)程
短路保護是過(guò)電流保護的一種極限形式，其控制過(guò)程及原理與過(guò)電流保護一樣，短路只是在相當于在P P-間加上一個(gè)阻值小的電阻（約為0Ω）使保護板的負載電流瞬時(shí)達到10A以上，保護板立即進(jìn)行過(guò)電流保護。
鋰電池充電電路原理及應用
鋰離子電池以其優(yōu)良的特性，被廣泛應用于： 手機、攝錄像機、筆記本電腦、無(wú)繩電話(huà)、電動(dòng)工具、遙控或電動(dòng)玩具、照相機等便攜式電子設備中。
一、鋰電池與鎳鎘、鎳氫可充電池：
鋰離子電池的負極為石墨晶體，正極通常為二氧化鋰。充電時(shí)鋰離子由正極向負極運動(dòng)而嵌入石墨層中。放電時(shí)，鋰離子從石墨晶體內負極表面脫離移向正極。所以，在該電池充放電過(guò)程中鋰總是以鋰離子形態(tài)出現，而不是以金屬鋰的形態(tài)出現。因而這種電池叫做鋰離子電池，簡(jiǎn)稱(chēng)鋰電池。
鋰電池具有：體積小、容量大、重量輕、無(wú)污染、單節電壓高、自放電率低、電池循環(huán)次數多等優(yōu)點(diǎn)，但價(jià)格較貴。鎳鎘電池因容量低，自放電嚴重，且對環(huán)境有污染，正逐步被淘汰。鎳氫電池具有較高的性能價(jià)格比，且不污染環(huán)境，但單體電壓只有1.2V，因而在使用范圍上受到限制。 |
