手機(jī)鋰電池保護(hù)功能的實現(xiàn)

目前可以實現(xiàn)鋰電池保護(hù)功能的芯片很多，單節(jié)鋰電池保護(hù)的方案已經(jīng)很成熟，國外、臺灣、大陸都有很多種芯片可以選擇，手機(jī)鋰電池保護(hù)功能的實現(xiàn)是怎樣的呢？

目前日系理光和精工的方案采用的比較多，比如精工S8421，理光的R5421、R5426等。這兩款方案成熟，外圍電路簡單，但是價格貴。臺灣也有幾家公司做比如AIC和富晶，據(jù)說深圳那邊用的比較多，另外還有CS213好像是新德的產(chǎn)品，用的也不少。大陸杭州有家士蘭微電子公司做的SC451，其外圍電路和理光的R5421完全一樣，可以直接替換，另外以做攝像頭DSP芯片出名的中星微也推出了幾款鋰電池保護(hù)管理IC。     各種保護(hù)IC實現(xiàn)的功能相差無幾，其保護(hù)模式和外部線路也大同小異，在實際應(yīng)用中可根據(jù)需要選擇不同IC，下面以SC451為例。SC451為保護(hù)IC，SOT-23-6封裝，提供過充過放過流保護(hù)，M1、 M2為N-MOS，型號經(jīng)常使用5N20V，在線路中起開關(guān)作用，當(dāng)線路發(fā)生異常時，SC451動作，使M1、M2處于關(guān)斷狀態(tài)，切斷鋰電池供電回路，達(dá)到保護(hù)鋰電池的目的。

1、過充電保護(hù)：不同IC，同IC的不同型號的過充電保護(hù)電壓是不同的，有4.25V也有4.35V的，這個都需要根據(jù)使用的實際情況選擇。SC451的過充保護(hù)電壓在4.28~4.38之間，典型值為4.34V，也就是說當(dāng)電池電壓上升到4.34V時M2動作，切斷供電回路，停止充電，顯然比4.2V要高出不少，但在充電過程中，為了防止脈沖電壓的干擾引起保護(hù)線路保護(hù)動作，保護(hù)IC的過保護(hù)電壓取值都會稍微高些，另外還是為了防止這個脈沖引起保護(hù)IC誤動作，通常過充保護(hù)都需要一定的延時時間。鋰電池過充保護(hù)后，解除過充保護(hù)狀態(tài)有兩種方法，可以取下充電器，去連接負(fù)載或者令其自放電當(dāng)鋰電池的電壓降至4.15V時，解除過充保護(hù)狀態(tài)。

2、過放電保護(hù)：電池電壓降至2.4V時，進(jìn)入過放電保護(hù)狀態(tài)，M1關(guān)閉，切斷供電回路，鋰電池停止對外供電，并將電池保持在低靜態(tài)電流的狀態(tài),此時耗電為0.3uA（不同IC此值不同）。同樣，為了防止誤動作，過放電保護(hù)也需要一定的延時時間。當(dāng)鋰電池接上充電器,且此時鋰電池電壓高于過放電電壓時, 可解除過放電保護(hù)功能。

3、過電流（短路）保護(hù)：在正常工作模式下，如果保護(hù)IC檢測到放電電流過大，即激活過電流保護(hù)功能，關(guān)閉M1切斷供電回路，過電流保護(hù)的電流門檻值由保護(hù)IC和MOS的Rds(on)共同決定。其計算公式為：最大過放電電流＝保護(hù)IC過電流檢測電壓/Rds（on）*2。不同保護(hù)IC的過電流檢測電壓不同，常用為0.15V或0.3V。同樣，過電流保護(hù)也要有一定的延時時間。若由于外部負(fù)載引起保護(hù)，將外部負(fù)載移除即可從保護(hù)狀態(tài)恢復(fù)。