通常情況下,智能電量管理鋰電池保護板設計由電量管理晶片和保護晶片或兩者集成的晶片、場效應管和外圍阻容器件、保險絲或PTC等組成;其中保護晶片一般作為一級保護使用,如過充保護、過放保護、過溫保護、過流保護、短路保護等;保險絲或PTC作為二級保護使用,如過溫保護、過流保護、短路保護,傳統的鋰電池保護板中的主力設計均未設計過壓二級保護功能,使其在使用的過程中,可能因為過壓保護失效而使電池的使用出現危險。
MOS管的過壓保護
鋰電池充放電控制晶片UCC3957可對3或4節鋰電池組提供過充電、過放電及過流等保護,具體而言:該晶片對電池組內的每一節電池電壓進行採樣,並與內部的精密基準電壓進行比較,當任意一節電池處於過壓或欠壓狀態時,晶片就會進行相應的控制,以防止進一步充電或放電,其典型應用電路如圖8所示。圖中,Q1、Q2為P溝道MOSFET管,分別控制充電和放電電流。
電池接口的靜電保護
電池組的連接有多種串接方式,1串 2串 3串,對應串接選用對應電壓的TVS來防護靜電,同時選用防護浪湧電壓較高的TVS,雷卯電子推薦選用SOD323封裝,大廠商都在使用的以下器件。
SD05C 單串
SD08C 雙串
SD15C 3串
SD18C 4串
器件規格如下:
總結
越來越多的產品用到鋰電池,不管是鋰電供電還是直流給鋰電充電,過壓保護都必須考慮周到。
電子產品的接口防護需用過壓保護器件,很多工程師意識到要用保護器件,但由於選型不當或沒按照ESD電路PCB設計原則,造成產品靜電測試或EMC測試不通過,產品多次驗證測試,浪費人力財力,造成產品延遲上市的事情總有發生,或過度設計,造成成本壓力。
雷卯電子專業為客戶提供電磁兼容EMC的設計服務,提供實驗室做摸底測試,從客戶高效,控本方便完成設計,希望為更多的客戶能快速通過EMC的項目,提高產品可靠性盡力。
雷卯電子電磁兼容實驗室,提供免費測試,提供外圍靜電保護參考電路。