功率MOS管的锂电池保护电路
深入剖析锂电池保护电路工作原理
深入剖析锂电池保护电路工作原理1. 锂离子电池介绍锂离子电池是一种二次电池（充电电池），它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。
在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌，充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。
锂离子电池电压范围2.8V~4.2V，典型电压3.7V，低于2.8V或者高于4.2V，电池都会有损坏风险。
2. 1C和0.1C的概念电池容量的单位是mAh，C指的是电池充放电的倍率，比如一个2000mAh的电池，以1C放电指的是放电电流大小为2000mA，0.1C为200mA，充电也是同样的道理。
3. 锂离子电池的优缺点锂离子电池的主要优点：锂离子电池电压高，能量密度高；循环寿命长，一般可循环500，甚至达到1000次以上；自放电小，室温下充满电的Li-ion储存1个月后的自放电率为10%左右；可快速充电，1C充电时容量可以达到标称的80%；工作温度范围宽，一般为-25~45°C，后面有望突破-40-70°C；没有Ni-Cd、Ni-Mh一样的记忆效应，在充电前不必将剩余电量用完；相比较Ni-Cd、Ni-Mh来说环保无污染（不含镉，汞等重金属）；锂离子电池的主要缺点：成本高；需要加保护电路板，包括过充和过放保护；不能大电流放电，一般放电电流在0.5C以下，过大的电流导致电池内部发热；安全性差，容易爆炸、起火。
4. 锂电池和锂离子电池的区别锂电池和锂离子电池是两个不同的概念，主要有如下的区别：锂电池的正极材料是二氧化锰或亚硫酰氯，负极是锂；锂离子电池是以含锂的化合物作正极的锂电池，在充放电过程中，没有金属锂存在，只有锂离子；锂电池也称一次锂电池，可以连续放电，也可以间歇放电，一旦电能耗尽便不能再用，不能进行充电；锂离子电池也称二次锂电池，可以充放电；5. 锂离子电池充电模式锂离子电池理想充电模式被称为CC CV模式，即恒流恒压模式。
锂电池保护板二极保护电路设计
锂电池保护板二极保护电路设计锂电池是一种被广泛应用于电子产品中的电池，它具有高能量密度、轻量化以及长寿命的特点，因此受到了广泛的关注和应用。
然而，锂电池在充放电过程中存在着一定的安全隐患，如果不加以合理的保护措施，可能会导致电池过充、过放、短路等问题，甚至引发火灾或爆炸。
锂电池保护板的设计对于保障电池的安全性至关重要。
在锂电池保护板中，二极保护电路是一项至关重要的设计，它主要负责监测电池的电压、温度和电流等参数，一旦发现异常情况，及时对电池进行保护。
二极保护电路的设计对于确保锂电池的安全性至关重要。
本文将从设计原理、电路结构、工作原理和实际应用等方面对锂电池保护板二极保护电路进行深入探讨，以期为锂电池保护板的设计和应用提供一定的参考价值。
一、设计原理二极保护电路的设计原理主要是基于对锂电池充放电过程的监测和保护。
一般来说，锂电池的充放电过程中会伴随着电压、温度和电流等参数的变化，如果这些参数超出了锂电池的允许范围，就会对电池造成潜在的安全隐患。
二极保护电路的设计目标就是及时监测这些参数，并在出现异常情况时对电池进行保护，保证电池的安全性。
二、电路结构二极保护电路通常由电压检测电路、温度检测电路和电流检测电路等部分组成。
其中，电压检测电路一般采用分压电路来对电池的电压进行监测，温度检测电路则通常采用NTC热敏电阻来监测电池的温度变化，而电流检测电路则使用霍尔元件或电流互感器等来监测电池的充放电电流。
在监测到异常情况时，二极保护电路会通过MOS管或继电器等元件对电池进行保护，比如切断充电或放电电路，从而保证锂电池的安全性。
三、工作原理二极保护电路在工作过程中主要分为两个阶段，第一阶段是监测阶段，通过电压、温度和电流检测电路对电池的参数进行实时监测。
第二阶段是保护阶段，当监测到电池出现异常情况时，二极保护电路会通过控制MOS管或继电器等元件对电池进行保护，比如切断充电或放电电路，避免电池受到进一步的损害。
高精度线性内置MOS管双节锂电池充电器控制电路
特点8.4V 双节锂离子或锂聚合物电池充电器的理想控制电路；高于1%的电压精度；恒定电流充电，充电电流可调； 恒定电压充电过程； 自动再充电过程；双LED 充电状态指示； 电池不正常状态的检测；电源电压低时，处于低功耗的Sleep 模式，电池漏电流极小；极少的外围元器件；小型化的SOP8封装；概述SUN4004_8.4是一款专门为高精度的线性锂电池充电器而设计的电路，非常适合那些低成本、便携式的充电器使用。
它集高精度预充电、恒定电流充电、恒定电压充电、电池状态检测、充电结束低泄漏、充电状态指示等性能于一身，可以广泛地使用于EPC 、移动多媒体、手持设备等领域。
SUN4004_8.4通过检测电池电压来决定其充电状态：预充电、恒流充电、恒压充电。
当电池电压小于阈值电压V MIN （一般为6V ）时，处于预充电状态，以较小的电流对电池进行充电，预充电的电流可以通过外部电阻进行调整。
预充电使电池电压达到V MIN 后，进入恒定电流充电的快速充电状态，充电电流I REG 可以通过外围电阻R1调整，恒定电流充电使电池电压上升到恒定电压充电电压V REG （一般为8.4V ）。
然后进入恒定电压充电状态，充电电压的精度优于±1%，在该状态下，充电电流将逐渐减小，当充电电流小于阈值I TERM ，充电结束。
充电结束后，将始终对电池电压进行监控，当电池电压小于阈值V RECHG （一般为V REG －250mV ）时，对电池进行再充电，进入下一个充电周期。
功能框图LEDSDRNGNDBAT CS1RG高精度线性内置ＭＯＳ管双节锂电池充电器控制电路电池饱和结束电压可调；SUN4004_8.4还可以通过调节外围电阻来提高电池饱和结束电压，可以设到需要的电压点。
无锡日晟微电子有限公司SUN4004-8.4订购信息管脚排列引脚描述LEDS VCC DRN BAT LEDT CS1RG引脚名称 引脚序号 I/O引脚功能LEDS 1 O充电状态指示。
VA7062
V0V_INH
Battery Voltage, VM=-2.0V
N-MOSFET 漏-源极击穿电压 (MOS-D 至 P- / MOS-D 至 GND)
击穿电压温度系数
静态源-源极通态电阻 (P-至 GND)
漏-源极漏电流 (MOS-D 至 P- / MOS-D 至 GND)
BVDS
VGS=0, ID=250μA
管脚排列
VA7062
管脚数目 6 8
VA7062 4.275V 4.075V 2.500V 2.900V 0.140V -0.140V
80ms 40ms 7.0ms 7.0ms 允许 允许 允许
打印标记 VA7062A VA7062MKR
精度范围 +25mV/-50mV
±50mV ±75mV ±75mV ±20mV ±20mV ±30% ±30% ±30% ±30%
VA7062
高精度内置 MOSFET 锂电池保护电路
特点
单节锂离子或锂聚合物电池的理想保护电路 内置低导通电阻 N-MOSFET 高精度的保护电压（过充/过放）检测 高精度过电流（过充/过放）保护检测 电池短路保护 可选择多种型号的检测电压和延迟时间 可选择不同型号 0V-电池充电允许/禁止 带有自动恢复功能的低功耗模式 极少的外围元器件 超小型化的 SOT23-6 或 TSSOP-8 封装 MOSFET: RSS (ON) <50mΩ (VGS=3.7V , ID=1A)
[表-4] TSSOP-8 封装引脚描述
引脚名称 引脚序号
I/O
GND
1, 2
VCC
3
NC
4
VM
5
P-
6, 7
电池保护板原理详解
锂电池电路保护板详解1.锂电池电路保护板典型电路2.保护板的核心器件：U1 和 U2A/U2B。
U1是保护IC，它由精确的比较器来获得可靠的保护参数。
U2A和U2B是MOS管，串在主充放电回路，担当高速开关，执行保护动作。
3.B1的正负极接电芯的正负极；P+,P-分别接电池输出接口的正负极。
4.R3是NTC电阻，配合用电器件的MCU产生保护动作（检测电池温度）。
R4是固定阻值电阻，做电池识别。
5.放电路径：B1+ ----- P+ ------ P- ------B1-6.充电路径：P+ ------- B1+ ------ B1- ------ P-7.DO是放电保护执行端，CO 是充电保护执行端。
8.充电保护：当电池被充电，电压超过设定值VC（4.25V-4.35V，具体过充保护电压取决于保护IC）时，CO变为低电平，U2B截止（箭头向内是N-MOS，VG大于VS导通），充电截止。
当电池电压回落到VCR（3.8V-4V，具体由IC决定），CO变为高电平，U2B导通，充电继续。
VCR必须小于VC一个定值，以防止频繁跳变。
9.过充保护的时候，即电池充满电的时候，U2B MOS截止了，手机是不是就关机了呢？答案是肯定没有，不然的话手机开机插着充电器充电，充满电就会自动关机了。
现在的MOS管生产工艺决定了，生产的时候都会形成一个寄生二极管（也叫体二极管，不用担心体二极管的耐流值，电池厂都替你考虑了，放电是没问题的）MOS管标准的画法如上图。
充电保护的时候，B-到P-处于断开状态，停止充电。
但U2B的体二极管的方向与放电回路的电流方向相同，所以仍可对外负载放电。
当电芯两端电压低于4.3V时，U2B将退出充电保护状态，U2B重新导通，即B-与P-又重新接上，电芯又能进行正常的充放电。
10.过放保护：当电池因放电而降低至设定值VD（2.3-2.5V），DO变为低电平，U2A截止，放电停止。
P-到B-处于断开状态。
锂离子电池保护电路
锂离子电池保护电路包括过度充电保护、过电流/短路保护和过放电保护,要求过充电保护高精度、保护IC功耗低、高耐压以及零伏可充电等特性.本文详细介绍了这三种保护电路的原理、新功能和特性要求.近年来,PDA、数字相机、手机、便携式音频设备和蓝牙设备等越来越多的产品采用锂电池作为主要电源.锂电池具有体积小、能量密度高、无记忆效应、循环寿命高、高电压电池和自放电率低等优点,与镍镉、镍氢电池不太一样,锂电池必须考虑充电、放电时的安全性,以防止特性劣化.针对锂电池的过充、过度放电、过电流及短路保护很重要,所以通常都会在电池包内设计保护线路用以保护锂电池.由于锂离子电池能量密度高,因此难以确保电池的安全性.在过度充电状态下,电池温度上升后能量将过剩,于是电解液分解而产生气体,因内压上升而发生自燃或破裂的危险;反之,在过度放电状态下,电解液因分解导致电池特性及耐久性劣化,从而降低可充电次数.锂离子电池的保护电路就是要确保这样的过度充电及放电状态时的安全性,并防止特性劣化.锂离子电池的保护电路是由保护IC及两颗功率MOSFET所构成,其中保护IC监视电池电压,当有过度充电及放电状态时切换到以外挂的功率MOSFET来保护电池,保护IC的功能有过度充电保护、过度放电保护和过电流/短路保护.过度充电保护过度充电保护IC的原理为:当外部充电器对锂电池充电时,为防止因温度上升所导致的内压上升,需终止充电状态.此时,保护IC需检测电池电压,当到达4.25V时(假设电池过充点为4.25V)即激活过度充电保护,将功率MOS由开转为关断,进而截止充电.另外, 还必须注意因噪声所产生的过度充电检出误动作,以免判定为过充保护.因此,需要设定延迟时间,并且延迟时间不能短于噪声的持续时间.过度放电保护在过度放电的情况下,电解液因分解而导致电池特性劣化,并造成充电次数的降低.采用锂电池保护IC可以避免过度放电现象发生,实现电池保护功能.过度放电保护IC原理:为了防止锂电池的过度放电状态,假设锂电池接上负载,当锂电池电压低于其过度放电电压检测点(假定为2.3V)时将激活过度放电保护,使功率MOSFET由开转变为关断而截止放电,以避免电池过度放电现象发生,并将电池保持在低静态电流的待机模式,此时的电流仅0.1uA.当锂电池接上充电器,且此时锂电池电压高于过度放电电压时,过度放电保护功能方可解除.另外,考虑到脉冲放电的情况,过放电检测电路设有延迟时间以避免发生误动作.过电流及短路电流因为不明原因(放电时或正负极遭金属物误触)造成过电流或短路,为确保安全,必须使其立即停止放电.过电流保护IC原理为,当放电电流过大或短路情况发生时,保护IC将激活过(短路)电流保护,此时过电流的检测是将功率MOSFET的Rds(on)当成感应阻抗用以监测其电压的下降情形,如果比所定的过电流检测电压还高则停止放电,计算公式为: V-=I×Rds(on)×2(V-为过电流检测电压,I为放电电流).假设V-=0.2V,Rds(on)=25mΩ,则保护电流的大小为I=4A.同样地,过电流检测也必须设有延迟时间以防有突发电流流入时发生误动作.通常在过电流发生后,若能去除过电流因素(例如马上与负载脱离),将会恢复其正常状态,可以再进行正常的充放电动作.锂电池保护IC的新功能除了上述的锂电池保护IC功能之外,下面这些新的功能同样值得关注:1. 充电时的过电流保护当连接充电器进行充电时突然发生过电流(如充电器损坏),电路立即进行过电流检测,此时Cout将由高转为低,功率MOSFET由开转为关断,实现保护功能.V-(Vdet4过电流检测电压,Vdet4为-0.1V)=I(充电电流)×Rds(on)×22. 过度充电时的锁定模式通常保护IC在过度充电保护时将经过一段延迟时间,然后就会将功率MOSFET关断以达到保护的目的,当锂电池电压一直下降到解除点(过度充电滞后电压)时就会恢复,此时又会继续充电-保护-放电-充电-放电.这种状态的安全性问题将无法获得有效解决,锂电池将一直重复着充电-放电-充电-放电的动作,功率MOSFET的栅极将反复地处于高低电压交替状态,这样可能会使MOSFET变热,还会降低电池寿命,因此锁定模式很重要.假如锂电保护电路在检测到过度充电保护时有锁定模式,MOSFET将不会变热,且安全性相对提高很多.在过度充电保护之后,只要充电器连接在电池包上,此时将进入过充锁定模式.此时,即使锂电池电压下降也不会发生再充电的情形,将充电器移除并连接负载即可恢复充放电的状态.3. 减小保护电路组件尺寸将过度充电和短路保护用的延迟电容集成到到保护IC里面,以减小保护电路组件尺寸.对保护IC性能的要求1. 过度充电保护的高精度化当锂离子电池有过度充电状态时,为防止因温度上升所导致的内压上升,须截止充电状态.保护IC将检测电池电压,当检测到过度充电时,则过度充电检测的功率MOSFET使之关断而截止充电.此时应注意的是过度充电的检测电压的高精度化,在电池充电时,使电池充电到饱满的状态是使用者很关心的问题,同时兼顾到安全性问题,因此需要在达到容许电压时截止充电状态.要同时符合这两个条件,必须有高精度的检测器,目前检测器的精度为25mV,该精度将有待于进一步提高.2. 降低保护IC的耗电随着使用时间的增加,已充过电的锂离子电池电压会逐渐降低,最后低到规格标准值以下,此时就需要再度充电.若未充电而继续使用,可能造成由于过度放电而使电池不能继续使用.为防止过度放电,保护IC必须检测电池电压,一旦达到过度放电检测电压以下,就得使放电一方的功率MOSFET 关断而截止放电.但此时电池本身仍有自然放电及保护IC的消耗电流存在,因此需要使保护IC消耗的电流降到最低程度.3. 过电流/短路保护需有低检测电压及高精度的要求因不明原因导致短路时必须立即停止放电.过电流的检测是以功率MOSFET的Rds(on)为感应阻抗,以监视其电压的下降,此时的电压若比过电流检测电压还高时即停止放电.为了使功率MOSFET的Rds(on)在充电电流与放电电流时有效应用,需使该阻抗值尽量低,目前该阻抗约为20mΩ~30mΩ,这样过电流检测电压就可较低.4. 耐高电压电池包与充电器连接时瞬间会有高压产生,因此保护IC应满足耐高压的要求.5. 低电池功耗在保护状态时,其静态耗电流必须要小0.1uA.6. 零伏可充电有些电池在存放的过程中可能因为放太久或不正常的原因导致电压低到0V,故保护IC需要在0V时也可以实现充电.保护IC发展展望如前所述,未来保护IC将进一步提高检测电压的精度、降低保护IC的耗电流和提高误动作防止功能等,同时充电器连接端子的高耐压也是研发的重点.在封装方面,目前已由SOT23-6逐渐转向SON6封装,将来还有CSP封装,甚至出现COB产品用以满足现在所强调的轻薄短小要求.在功能方面,保护IC不需要集成所有的功能,可根据不同的锂电池材料开发出单一保护IC,如只有过充保护或过放保护功能,这样可以大大减少成本及尺寸.当然,功能组件单晶体化是不变的目标,如目前手机制造商都朝向将保护IC、充电电路以及电源管理IC等外围电路与逻辑IC构成双芯片的芯片组,但目前要使功率MOSFET的开路阻抗降低,难以与其它IC集成,即使以特殊技术制成单芯片,恐怕成本将会过高.因此,保护IC的单晶体化将需一段时间来解决.看了不少资料和文章，自己也在研究，但是在锂电池保护电路方面，很难找到不错的探讨专题。
DW01+锂电池保护电路详解
DW01+锂电池保护电路详解
该电路主要由锂电池保护专用芯片DW01+，充、放电控制N沟道MOSFET等元件组成，单体锂电池接在B＋和B－之间，电池包从P＋和P－输出电压。
充电时，充电器输出电压接在P＋和P－之间，电流从P＋到单体电池的B＋和B－，再经过充、放电控制MOS管到P－。
在充电过程中，当单体锂电池的电压超过4.35V时，专用集成电路DW01+的OC脚输出信号使充电控制MOS管M2关断，锂电池立即停止充电，从而防止锂电池因过充电而损坏。
在放电过程中，当单体锂电池的电压降到2.30V时，DW01+的OD脚输出信号使放电控制MOS管M1关断，锂电池立即停止放电，从而防止锂电池因过放而损坏。
DW01+的CS脚为电流检测脚，输出短路时，充、放电控制MOS管的导通压降剧增，CS脚电压迅速升高，DW01+输出信号使充、放电控制MOS管迅速关断，从而实现过流或短路保护。
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S 和DW A主流锂电池保护板原理图说明
S8261和DW01-8205A主流锂电池保护板原理图说明锂电池保护板的主要参数锂电池保护板主要由保护IC和MOS管构成（1）保护IC主要参数1)?封装2)?过充电压3)?过充释放电压4)?过放电压5)?过放释放电压6)?耐压(2) MOSFET主要参数1) N沟、P沟2)?内阻3)?封装（TSSOP8 <简称薄片>?、SOP8<简称厚片>、SOT23-6等）4)?耐电流5)?耐电压6)?内部是否连通锂电池保护板的工作原理锂电池保护板根据使用IC,电压等不同而电路及参数有所不同,保护板有两个核心部件：一块保护IC，它是由精确的比较器来获得可靠的保护参数；另外是MOSFET串在主充放电回路中担当高速开关，执行保护动作。
下面以DW01?配MOS管8205A进行讲解: 激活保护板的方法：当保护板P+、P-没有输出处于保护状态，可以短路B-、P-来激活保护板，这时，Dout、Cout均会处于低电平（保护IC此两端口是高电平保护，低电平常态）状态打开两个MOS开关。
1.锂电池保护板其正常工作过程为:当电芯电压在至之间时，DW01?的第1脚、第3脚均输出高电平(等于供电电压)，第二脚电压为0V。
此时DW01?的第1脚、第3脚电压将分别加到8205A的第5、4脚，8205A内的两个电子开关因其G极接到来自DW01?的电压，故均处于导通状态，即两个电子开关均处于开状态。
此时电芯的负极与保护板的P-端相当于直接连通，保护板有电压输出。
2.保护板过放电保护控制原理:当电芯通过外接的负载进行放电时,电芯的电压将慢慢降低,同时DW01?内部将通过R1电阻实时监测电芯电压,当电芯电压下降到约时DW01?将认为电芯电压已处于过放电电压状态，便立即断开第1脚的输出电压，使第1脚电压变为0V，8205A内的开关管因第5脚无电压而关闭。
此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。
即电芯的放电回路被切断，电芯将停止放电。
锂电池保护板常用IC、MOS场效应管
锂电池保护板常用IC、MOS场效应管，详细清单如下:S-8261AANMD-G2NT2G 封装：SOT-23-6 品牌：SEIKO 备注：单节S-8261AAJMD-G2JT2G 封装：SOT-23-6 品牌：SEIKO 备注：单节S-8261ABJMD-G3JT2G 封装：SOT-23-6 品牌：SEIKO 备注：单节S-8261ABPMD-G3PT2G 封装：SOT-23-6 品牌：SEIKO 备注：单节S-8261ABRMD-G3RT2G 封装：SOT-23-6 品牌：SEIKO 备注：单节S-8261ABMMD-G3MT2G 封装：SOT-23-6 品牌：SEIKO 备注：单节S-8261ACEMD-G4ET2G 封装：SOT-23-6 品牌：SEIKO 备注：磷酸铁锂保护板S-8261AAOMD-G2OT2G 封装：SOT-23-6 品牌：SEIKO 备注：单节S-8241ACLMC-GCLT2G 封装：SOT-23-5 品牌：SEIKO 备注：单节S-8242AAA-M6T2GZ 封装：SOT-23-6 品牌：SEIKO 备注：双节S-8242AAD-M6T2GZ 封装：SOT-23-6 品牌：SEIKO 备注：双节S-8242AAF-M6T2GZ 封装：SOT-23-6 品牌：SEIKO 备注：双节S-8242AAY-M6T2GZ 封装：SOT-23-6 品牌：SEIKO 备注：双节S-8242AAK-M6T3GZ 封装：SOT-23-7 品牌：SEIKO 备注：双节S-8232AAFT-T2-G 封装：TSSOP-8 品牌：SEIKO 备注：双节S-8232ABFT-T2-G 封装：TSSOP-8 品牌：SEIKO 备注：双节S-8232AUFT-T2-G 封装：TSSOP-8 品牌：SEIKO 备注：双节S-8253AAAFT-TB-G 封装：TSSOP-8 品牌：SEIKO 备注：2-3节S-8253AAD-T8T1GZ 封装：TSSOP-8 品牌：SEIKO 备注：2-3节S-8254AAAFT-TB-G 封装：TSSOP-16 品牌：SEIKO 备注：三-四节S-8254AABFT-TB-G 封装：TSSOP-16 品牌：SEIKO 备注：三-四节S-8254AAFFT-TB-G 封装：TSSOP-16 品牌：SEIKO 备注：三-四节S-8254AAGFT-TB-G 封装：TSSOP-16 品牌：SEIKO 备注：三-四节S-8254AAJFT-TB-G 封装：TSSOP-17 品牌：SEIKO 备注：三-四节S-8254AANFT-TB-G 封装：TSSOP-18 品牌：SEIKO 备注：三-四节S-8254AAKFT-TB-G 封装：TSSOP-19 品牌：SEIKO 备注：三-四节R5400N101FA-TR-F 封装：SOT-23-5 品牌：RICOH 备注：单节R5400N110FA-TR-F 封装：SOT-23-5 品牌：RICOH 备注：单节R5400N150FA-TR-F 封装：SOT-23-5 品牌：RICOH 备注：单节R5400N149FA-TR-F 封装：SOT-23-5 品牌：RICOH 备注：单节R5402N101KD-TR-F 封装：SOT-23-6 品牌：RICOH 备注：单节R5402N110KD-TR-F 封装：SOT-23-6 品牌：RICOH 备注：单节R5402N149KD-TR-F 封装：SOT-23-6 品牌：RICOH 备注：单节R5402N163KD-TR-F 封装：SOT-23-6 品牌：RICOH 备注：单节R5402N128EC-TR-F 封装：SOT-23-6 品牌：RICOH 备注：单节R5402N163KD-TR-F 封装：SOT-23-6 品牌：RICOH 备注：单节R5460N207AF 封装：SOT-23-6 品牌：RICOH 备注：双节R5460N207AA 封装：SOT-23-6 品牌：RICOH 备注：双节R5460N208AA 封装：SOT-23-6 品牌：RICOH 备注：双节R5460N208AF 封装：SOT-23-6 品牌：RICOH 备注：双节R5460N212AF 封装：SOT-23-6 品牌：RICOH 备注：双节R5460N214AF 封装：SOT-23-6 品牌：RICOH 备注：双节R5460N214AC 封装：SOT-23-6 品牌：RICOH 备注：双节R1211N002D-TR-F 封装：SOT-23-6 品牌：RICOH 备注：DC/DC升压R1224N102H-TR-F 封装：SOT-23-6 品牌：RICOH 备注：DC/DC降压R1224N332F-TR-F 封装：SOT-23-6 品牌：RICOH 备注：DC/DC降压MM1414CVBE 封装：TSSOP-20 品牌：MITSUMI 备注：三-四节MM3076XNRE 封装：SOT23-6 品牌：MITSUMI 备注：单节MM3177FNRE 封装：SOT23-6 品牌：MITSUMI 备注：单节VA7021P/C 封装：SOT-23-6 品牌：中星微备注：单节，中星微代理，中国最低价格DW01+ 封装：SOT-23-6 品牌：富晶备注：单节FS312 封装：SOT-23-6 品牌：富晶备注：单节CS213 封装：SOT-23-6 品牌：新德备注：单节STC5NF20V 封装：TSSOP-8 品牌：ST 备注：配套MOS管FTD2017M 封装：TSSOP-8 品牌：三洋备注：配套MOS管ECH8601M 封装：SNT-8A 品牌：三洋备注：配套MOS管UPA1870BGR 封装：TSSOP-8 品牌：NEC 备注：配套MOS管FS8205A 封装：TSSOP-8 品牌：富晶备注：配套MOS管SM8205ACTC 封装：SOT-23-6 品牌：茂达备注：配套MOS管SM8205AOC 封装：TSSOP-8 品牌：茂达备注：配套MOS管AO8810 封装：TSSOP-8 品牌：AOS 备注：配套MOS管AO8820 封装：TSSOP-8 品牌：AOS 备注：配套MOS管AO8822 封装：TSSOP-8 品牌：AOS 备注：配套MOS管AO8830 封装：TSSOP-8 品牌：AOS 备注：配套MOS管AO9926B 封装：TSSOP-8 品牌：AOS 备注：配套MOS管SDC6073 封装：MSOP-8 品牌：SDC光大备注：单节，二合一的保护IC。
DW03D(二合一锂电池保护IC)
DW03D(文件编号：S&CIC0953)二合一锂电池保护IC一、 概述DW03D产品是单节锂离子/锂聚合物可充电电池组保护的高集成度解决方案。
DW03D包括了先进的功率MOSFET，高精度的电压检测电路和延时电路。
DW03D具有非常小的TSS08-8的封装,这使得该器件非常适合应用于空间限制得非常小的可充电电池组应用。
DW03D具有过充，过放，过流，短路等所有的电池所需保护功能，并且工作时功耗非常低。
该芯片不仅仅是为手机而设计，也适用于一切需要锂离子或锂聚合物可充电电池长时间供电的各种信息产品的应用场合。
二、 特点¾内部集成等效45mΩ-60mΩ的先进的功率MOSFET；¾过充电流保护；¾3段过流保护：过放电流1、过放电流2（可选）、负载短路电流；¾充电器检测功能；¾延时时间内部设定；¾高精度电压检测；¾低静态耗电流：正常工作电流3.8uA ¾兼容ROHS和无铅标准。
¾采用TSSOP-8封装形式塑封。
三、 应用¾单芯锂离子电池组；¾锂聚合物电池组。
四、 订货信息型号封装过充检测电压[V CU]（V）过充解除电压[V CL]（V）过放检测电压[V DL]（V）过放解除电压[V DR]（V）过流检测电流[I OV1]（A）打印标记DW03DTSSOP-84.3 4.1 2.4 3.0 2.5DW03D 五、 管脚外形及描述DW03D (文件编号：S&CIC0953) 二合一锂电池保护IC六、 极限参数参数 符号 参数范围 单位 电源电压 VDD VSS-0.3~VSS+12 VOC 输出管脚电压 VOC VDD-15~VDD+0.3 V OD 输出管脚电压 VOD VSS-0.3~VDD+0.3 VCSI 输入管脚电压 VCSI VDD+15~VDD+0.3 V工作温度 Topr -40~+85 ℃ 存储温度 Tstg -40~+125 ℃七、 电气特性参数参数符号测试条件最小值典型值最大值单位工作电压 工作电压 VDD -- 1.5 -- 10 V电流消耗 工作电流 IDD VDD =3.9V --4.0 6.0 uA检测电压过充电检测电压 VOCD -- 4.25 4.30 4.35 V过充电释放电压 VOCR -- 4.05 4.10 4.15 V过放电检测电压 VODL -- 2.30 2.40 2.50 V过放电释放电压 VODR -- 2.90 3.00 3.10 V 过电流1检测电压 VOI1 -- 0.12 0.15 0.18 V过电流2（短路电流）检测电压 VOI2 VDD =3.6V 0.80 1.00 1.20 V过电流复位电阻 Rshort VDD = 3.6V 50 100 150 K Ω 过电器检测电压 VCH -- -0.8 -0.5 -0.2 V迟延时间过充电检测迟延时间 TOC VDD = 3.6V~4.4V -- 80 200 ms过放电检测迟延时间 TOD VDD =3.6V~2.0V -- 40 120 ms 过电流1检测迟延时间 TOI1 VDD =3.6V 5 13 20 ms过电流2（短路电流）检测迟延时间 TOI2 VDD =3.6V--550 us其他OC 管脚输出高电平电压 V oh1 -- VDD-0.1VDD-0.02 -- VOC 管脚输出低电平电压 V ol1 -- -- 0.01 0.1 VOD 管脚输出高电平电压 V oh2 -- VDD-0.1VDD-0.02 -- V OD 管脚输出低电平电压 V ol2 -- -- 0.01 0.1R DS (on) V GS = 2.5V , I D = 3.3A -- 22.0 30.0 单个MOS 管漏极到源极的导通阻抗 R DS (on) V GS = 4.5V , I D = 8.2A--16.020.0m ΩMOSFET已内置，等效电阻典型值为50mΩ正常工作模式如果没有检测到任何异常情况，充电和放电过程都将自由转换。
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功率MOS管的短路保护解析
通常，由于磷酸铁锂电池的特性，在应用中需要对其充放电过程进行保护，以免过充过放或过热，以保证电池安全的工作。
短路保护是放电过程中一种极端恶劣的工作条件，本文将介绍功率MOS管在这种工作状态的特点，以及如何选取功率MOS管型号和设计合适的驱动电路。
电路结构及应用特点
电动自行车的磷酸铁锂电池保护板的放电电路的简化模型如图1所示。
Q1为放电管，使用N沟道增强型MOS管，实际的工作中，根据不同的应用，会使用多个功率MOS管并联工作，以减小导通电阻，增强散热性能。
RS为电池等效内阻，LP为电池引线电感。
正常工作时，控制信号控制MOS管打开，电池组的端子P+和P-输出电压，供负载使用。
此时，功率MOS管一直处于导通状态，功率损耗只有导通损耗，没有开关损耗，功率MOS管的总的功率损耗并不高，温升小，因此功率MOS管可以安全工作。
但是，当负载发生短路时，由于回路电阻很小，电池的放电能力很强，所以短路电流从正常工作的几十安培突然增加到几百安培，在这种情况下，功率MOS 管容易损坏。
磷酸铁锂电池短路保护的难点
（1）短路电流大
在电动车中，磷酸铁锂电池的电压一般为36V或48V，短路电流随电池的容量、内阻、线路的寄生电感、短路时的接触电阻变化而变化，通常为几百甚至上千安培。
（2）短路保护时间不能太短
在应用过程中，为了防止瞬态的过载使短路保护电路误动作，因此，短路保护电路具有一定的延时。
而且，由于电流检测电阻的误差、电流检测信号和系统响应的延时，通常，根据不同的应用，将短路保护时间设置在200μS至1000μS，这要求功率MOS管在高的短路电流下，能够在此时间内安全的工作，这也提高了系统的设计难度。
短路保护
当短路保护工作时，功率MOS管一般经过三个工作阶段：完全导通、关断、雪崩，如图2所示，其中VGS为MOS管驱动电压，VDS为MOS管漏极电压，ISC为短路电流，图2(b)为图2(a)中关断期间的放大图。
图2：短路过程。
(a) 完全导通阶段；(b) 关断和雪崩阶段。
（1）完全导通阶段
如图2(a)所示，短路刚发生时，MOS管处于完全导通状态，电流迅速上升至最大电流，在这个过程，功率MOS管承受的功耗为PON= ISC2 * RDS(on)，所以具有较小RDS(on)的MOS管功耗较低。
功率MOS管的跨导Gfs也会影响功率MOS管的导通损耗。
当MOS管的Gfs较小且短路电流很大时，MOS管将工作在饱和区，其饱和导通压降很大，如图3所示，MOS管的VDS(ON)在短路时达到14.8V，MOS管功耗会很大，从而导致MOS管因过功耗而失效。
如果MOS管没有工作在饱和区，则其导通
压降应该只有几伏，如图2(a) 中的VDS所示。
图3：低跨导MOS管的导通阶段
（2）关断阶段
如图2(b)所示，保护电路工作后，开始将MOS管关断，在关断过程中MO S管消耗的功率为POFF = V * I，由于关断时电压和电流都很高，所以功率很大，通常会达到几千瓦以上，因此MOS管很容易因瞬间过功率而损坏。
同时，MOS管在关断期间处于饱和区，容易发生各单元间的热不平衡从而导致MOSF ET提前失效。
提高关断的速度，可以减小关断损耗，但这会产生另外的问题。
MOS管的等效电路如图4所示，其包含了一个寄生的三极管。
在MOS管短路期间，电流全部通过MOS管沟道流过，当MOS管快速关断时，其部分电流会经过Rb流过，从而增加三极管的基极电压，使寄生三极管导通，MOS管提前失效。
因此，要选取合适的关断速度。
由于不同MOS管承受的关断速率不同，需要通过实际的测试来设置合适的关断速度。
图4：MOS管等效电路
图5(a)为快速关断波形，关断时通过三极管快速将栅极电荷放掉从而快速关断MOS管，图5(b)为慢速关断电路，在回路中串一只电阻来控制放电速度，增加电阻可以减缓关断速度。
图5：功率MOS管关断电路。
(a) 快速关断电路；(b) 慢速关断电路。