Что такое схема платы защиты литиевой батареи?

Что такое схема платы защиты литиевой батареи?

Плата защиты литиевой батареи в основном состоит из ИС для обслуживания (поддержание перенапряжения) и трубки MOS (обслуживание при перенапряжении) и используется для защиты элементов литиевой батареи. Литиевые батареи имеют большой ток разряда, низкое внутреннее сопротивление, длительный срок службы и не имеют эффекта отзыва. Запрещается перезарядка, чрезмерная разрядка и короткое замыкание литий-ионных аккумуляторов во время работы, или это может привести к пожару или взрыву. Следовательно, при использовании перезаряжаемых литиевых батарей у них будет плата обслуживания для обеспечения безопасности батареи.

1, возможность защиты от напряжения

Плата защиты от перезарядки: необходимо, чтобы плата защиты имела возможность предотвращать превышение напряжения аккумулятора заданного значения. Требуется обслуживание при чрезмерном разряде: плата защиты должна иметь способность предотвращать падение напряжения батареи до заданного значения.

2, текущая возможность

(ток защиты от перегрузки по току, защита от короткого замыкания)

В качестве защитного устройства для литиевых батарей защитная плата должна надежно работать в диапазоне нормального рабочего тока оборудования и может работать быстро при случайном коротком замыкании или перегрузке по току, чтобы можно было защитить сердечник батареи. .

Схема платы защиты литиевой батареи 3,7 в

3, по сопротивлению

Определение: сопротивление открытого МОП-транзистора при зарядном токе 500 мА.

Из-за высокой рабочей частоты оборудования связи для передачи данных требуется низкая частота ошибок по битам, а нарастающие и спадающие фронты последовательности импульсов крутые, поэтому требуется, чтобы выходная мощность по току и стабильность напряжения батареи были высокими. , и, таким образом, ламповый переключатель МОП платы защиты включается. Когда сопротивление небольшое, плата защиты с одной ячейкой обычно составляет "70 мОм. Если оно слишком большое, оборудование связи не будет работать должным образом, например, телефон внезапно отключается во время разговора, телефон не подключен, шум и скоро.

4, ток собственного потребления

Определение: рабочее напряжение микросхемы составляет 3,6 В. В условиях холостого хода рабочий ток, протекающий через защитную ИС, обычно чрезвычайно мал.

Ток собственного потребления платы защиты напрямую влияет на время ожидания батареи, а ток собственного потребления обычной платы защиты обычно составляет менее 10 микроампер.

5, механическая функция, адаптивность к температуре, антистатическая способность

Доска защиты должна пройти испытание на соответствие национальным стандартам и испытание на удар; Плата защиты может безопасно работать при температуре от 40 до 85 градусов и выдерживать статическое испытание электростатическим разрядом без прикосновения ± 15 кВ.

Функция защиты литиевой батареи обычно выполняется платой защиты и PTC. Плата защиты состоит из электронных компонентов. Он может точно контролировать напряжение сердечника батареи и ток в цепи заряда и разряда в окружающей среде от -40 ° C до +85 ° C и контролировать его вовремя. Токовая цепь включается и выключается; Основная функция PTC - защитить его от воздействия высоких температур и предотвратить возгорание или взрыв батареи.

[Подсказка] PTC - это аббревиатура от английского языка PosiTIvetemperature ratio, которая означает сопротивление с положительным температурным коэффициентом (чем выше температура, тем больше сопротивление). Компонент может быть защищен от перегрузки по току, то есть для предотвращения высокотемпературной разрядки аккумулятора и небезопасного заряда и разряда большим током. Устройство PTC изготовлено из полимерного материала, который изготавливается с помощью строгого технологического процесса и состоит из матрицы уксуса из полимерного дерева и распределенных в ней проводящих частиц. В нормальных условиях проводящие частицы образуют проводящий путь в древесном уксусе, и устройство имеет низкий импеданс; Когда в цепи возникает явление перегрузки по току, тепло, выделяемое большим током, протекающим через PTC, вызывает расширение объема полимерной лозы дерева. Связь между проводящими частицами прерывается, чтобы обеспечить защиту цепи от перегрузки по току. Когда неисправность устранена, компонент может автоматически вернуться в исходное состояние, чтобы обеспечить нормальную работу схемы.

Во-первых, требования к зарядке и разрядке литиевых батарей.

1. Зарядка литиевой батареи.

Максимальное напряжение прекращения заряда одноэлементной литиевой батареи составляет 4,2 В, и ее нельзя перезарядить. В противном случае аккумулятор будет утилизирован из-за слишком большой потери ионов лития с положительного электрода. При зарядке литиевой батареи следует использовать специальное зарядное устройство постоянного тока и постоянного напряжения. После зарядки постоянным током напряжение на литиевой батарее составляет 4,2 В, затем она переключается в режим зарядки постоянным напряжением; когда зарядный ток при постоянном напряжении снижается до 100 мА, зарядку следует прекратить.

Зарядный ток (мА) может превышать емкость аккумулятора в 0,1–1,5 раза, например, у литиевой батареи емкостью 1350 мАч, а ток зарядки можно регулировать в диапазоне от 135 мА до 2025 мА. Нормальный зарядный ток может быть выбран примерно в 0,5 раза превышающим емкость аккумулятора, а время зарядки составляет примерно от 2 до 3 часов.

2. Разряд литиевой батареи.

Из-за внутренней структуры литиевой батареи ионы лития не могут полностью перемещаться к положительному электроду во время разряда, и часть ионов лития должна удерживаться на отрицательном электроде, чтобы гарантировать, что ионы лития могут быть плавно введены в канал во время следующего зарядка. В противном случае срок службы батареи сократится. Чтобы гарантировать, что некоторые ионы лития остаются в графитовом слое после разряда, необходимо строго ограничивать минимальное напряжение в конце разряда, то есть литиевая батарея не может быть чрезмерно разряжена. Напряжение прекращения разряда одноэлементной литиевой батареи обычно составляет 3,0 В, а минимальное не может быть ниже 2,5 В. Продолжительность разряда батареи зависит от емкости батареи и тока разряда. Время разряда батареи (часы) = емкость батареи / ток разряда, а ток разряда литиевой батареи (мА) не должен превышать 3-кратную емкость батареи, например: литиевая батарея 1000 мАч, ток разряда должен строго контролироваться в пределах 3А, в противном случае он будет аккумулятор поврежден.

Во-вторых, состав схемы защиты

Схема защиты обычно состоит из управляющей ИС, переключающей трубки МО, перегоревшего предохранителя, резистора, конденсатора и других компонентов, как показано на рисунке 2. В нормальных условиях выходной сигнал управляющей ИС управляет поворотом переключателя МО, заставляя элемент и провод внешней цепи. Когда напряжение ячейки или ток контура превышает указанное значение, он немедленно управляет отключением МОП-транзистора, чтобы защитить ячейку. Безопасность.

Управляющая ИС имеет встроенную высокоточную схему обнаружения напряжения и многоступенчатую схему обнаружения тока. Среди них схема обнаружения напряжения определяет напряжение зарядки и, как только оно достигает установленного порогового значения (обычно от 3,9 до 4,4 В), немедленно переходит в состояние защиты от перезарядки; второй - определение напряжения разряда, когда оно достигает установленного порога. (обычно 2,0 В ~ 3,0 В), немедленно войдите в состояние защиты от чрезмерной разрядки.

В этой схеме трубка переключателя MOS в основном имеет форму тонкого корпуса TSSOP-8 или SOT23 -6, и ее внешний вид показан на рисунке 3. Некоторые из этих ламп переключателя MOS содержат N-канальный полевой транзистор, например как FDMC7680. Контакты с 1-го по 3-й - это полюса S, 4-я ножка - полюс G, а ножки с 5-го по 8-й - полюсы D. Внутренняя структура показана на рисунке 4. Некоторые из них содержат два N-канальных полевых транзистора, например FDW9926A, 8205A и т. Д. Функция вывода связана с формой корпуса, как показано на рисунке 5.

Кроме того, элементы формирования сигналов NTC и ID также устанавливаются в некоторых схемах защиты литиевых батарей. NTC - это аббревиатура от английского NegaTIvetemperature ratio, что означает сопротивление с отрицательным температурным коэффициентом. Компонент в основном играет роль защиты от перегрева в цепи, то есть, когда температура самой батареи или окружающей ее среды повышается, значение сопротивления компонента NTC снижается, и электрическое устройство или зарядное устройство используется для реагировать вовремя. Если температура превышает определенное значение, система входит. Защищенное состояние, прекратите зарядку и разрядку. ID - это сокращение от IdenTIficaTIon, что означает идентификация. Есть два типа компонентов распознавания информации: память, часто интерфейсная память, тип аккумуляторной батареи, дата производства и т. Д. Во-вторых, устойчивость к идентификации, оба могут использоваться для отслеживания продукта и ограничения области применения.

В-третьих, анализ принципа работы схемы защиты

Нормальное выходное напряжение одноэлементной литиевой батареи составляет около 3,7 В, которую можно использовать непосредственно в качестве источника питания для мобильных телефонов, MP3 / MP4 и некоторых планшетов с маленьким экраном. Для устройств, требующих более высокого напряжения, таких как мобильные DVD / EVD или планшеты с большим экраном, можно последовательно использовать многоэлементные литиевые батареи для получения необходимого напряжения. Например, планшет с питанием 11,1 В комплектуется аккумулятором. Три литиевые батареи соединены последовательно.

Страница содержит содержимое машинного перевода.