リチウム電池保護ボードの原理を詳細に分析

リチウム電池保護ボードの原理は非常にシンプルで、電子部品も非常に少なく、初心者に構成の最初の章を紹介するのに適しており、リチウム電池保護ボードの主な役割は主に電池保護ボードの構成を紹介します。バッテリー保護ボードの主な役割、動作原理。そして、単一のリチウム電池保護ラインのアプリケーション範囲、電気的性能パラメータ、主要な材料、サイズ仕様、および関連するコンテンツの他のアイテムの生産。この仕様に記載されているすべてのプロジェクト標準は、品質検査の標準および基礎として使用できます。 （1）液体リチウムイオン二次電池; （2）ポリマーリチウムイオン二次電池。 1つは、保護が必要な保護プレートリチウム電池（充電式）の組成は、それ自体の特性によって決まります。リチウム電池自体の材料は、過充電、過放電、過電流、短絡、超高温の充電と放電ができないと判断しているため、リチウム電池のリチウム電池コンポーネントは常に繊細な保護プレートと電流の一部に従いますプロテクター。リチウム電池の保護機能は、通常、保護回路基板とPTの相乗効果によって実行され、保護プレートは電子回路で構成され、時間の正確な監視電池の電圧と回路電流、およびのリアルタイム制御の環境下で40℃から+ 85℃現在のループでオフ。 PTCは、高温でのバッテリーの深刻な損傷を防ぎます。

保護板には通常、制御IC、MOSスイッチ、抵抗、コンデンサ、補助装置NTC、IDメモリなどが含まれます。制御ICは、通常の状況でMOSスイッチをオンに制御して、セルを外部回路と通信させます。または回路電流が指定値を超えると、セルの安全性を保護するために、すぐに（数十ミリ秒）MOSスイッチをオフに制御します。 NTCは負の温度係数の略で、負の温度係数は、環境温度、抵抗が低下したときに、電気機器または充電機器のタイムリーな応答を使用し、内部割り込みを制御し、充電と放電を停止することを意味します。 IDストレージは通常、単一回線のインターフェイスストレージであり、IDはIdentificationの略で、バッテリーのタイプや製造日などの情報を格納します。製品のトレーサビリティとアプリケーションの制限として機能する可能性があります

第二に、保護プレートの主な機能の一般的な要件-制御（IC）がバッテリー電圧をテストするときの25℃〜85℃通常のC-MOSスイッチチューブの条件下での動作電流、電圧の制御および充放電回路導通、電池と保護回路基板の正常動作、回路内の電池電圧または動作電流が比較回路のプリセット制御ICを超える場合、15〜30ms以内（制御ICとC-MOSが異なると応答時間が異なります） ）、CMOSは、ユーザーとバッテリーの安全を確保するために、バッテリー放電回路をシャットオフ、シャットダウン、または充電します。保護ボードの動作原理図：図に示すように、ICはセルから電力を供給され、電圧は2v〜5vで確実に動作することが保証されます。 1、過充電保護、過充電保護は、VD1がCoutにフリップした後、バッテリーがVCの設定値（4.25〜4.35 V、電圧は特定の過充電保護ICに依存）を超える電圧を充電したときに再開します。T1カットオフ、充電を停止します。バッテリー電圧がVCR（3.8-4.1 V、回復電圧は特定の過充電保護ICに依存）に低下すると、Coutは高レベルであり、T1導通充電は継続します。頻繁に発生しないように、VCRVCは固定値よりも小さくする必要があります。ジャンプ。 2、VD（2.3-2.5 V、電圧は特定の過充電保護ICに依存）の放電によりバッテリー電圧が設定データに低下したときに保護と過放電保護を再開し、VD2は短時間の遅延でそれを低レベル、Dout T2カットオフ、放電を停止します。バッテリーが内部を充電しているとき、またはドアを逆にしたときに、T2を導通させて、次の放電の準備をします。 3、過電流、回路の充放電回路電流が設定値を超えた場合の短絡保護、短絡、短絡検出回路動作、MOSチューブオフ、電流カットオフ。第3章では、保護ボードの主要部分の機能を紹介します

R1：リファレンス電源抵抗。分圧回路はICの内部抵抗で構成され、内部過充電および過放電電圧コンパレータのレベルフリップを制御します。一般的に330Ω、470Ω以上の抵抗。パッケージ形式（標準の要素の長さと要素サイズの幅（0402など）で表現）がデバイスの長さと幅が1.0mmと0.5mmであることを識別する場合は、デジタルを使用して、SMD抵抗などの抵抗を識別できます。デジタルID473は、直後の47000Ω47kΩ（上位2桁の3桁目0）の抵抗を示します。 R2：過電流、短絡検出抵抗。 VM端子電圧制御電流保護プレート、溶接、損傷を検出することにより、バッテリーの過電流、短絡保護、1 k、2kまでの一般的なΩΩ抵抗が発生します。 R3：ID識別抵抗またはNTC抵抗（前述）、あるいはその両方。結論：保護プレートの抵抗は黒いパッチです、マルチメータを使用してその値を測定できます、数値的に大きくカプセル化したときの値、もちろん上記の方法が提案されています。理論的には通常偏差があり、各抵抗には次のような精度仕様があります+ / -5％の精度で10KΩの抵抗仕様。その値は、認定済みの場合、9.5KΩ-10.5KΩの範囲です。 C1とC2：コンデンサの両端の電圧を急激に変化させることはできないため、過渡電圧の安定化とフィルタリングの役割を果たします。概要：コンデンサは保護プレートの黄色いパッチです。 0402には多くのパッケージ形式があり、0603にはいくつかあります（長さ1.6mm、幅0.8mm）。マルチメータは、無限大または一般的なMΩレベルに対する抵抗を検査するために使用されます。コンデンサの漏れは、大きな電力消費、自己回復現象のない短絡を引き起こします。 FUSE：通常のFUSEまたはPTC（正の温度係数、正の温度係数を意味します）。安全でない大電流と高温放電を防ぎ、PTCには自己回復機能があります。概要：FUSEは通常、保護プレートの白いパッチです。 LITTE社が提供し、FUSEの文字dtをマークします。これは、FUSEが耐えることができる定格電流を意味します。たとえば、Dの定格電流は0.25A、Sは4A、Tは5Aです。これで、当社の定格電流が5AのすべてのFUSE、つまりオントロジーの文字「T」を識別します。 U1：制御IC;保護ボードのすべての機能は、vdd-vssとvm-vssの間の電圧差を監視することによってスイッチングアクションを実行するようにc-mosを制御するICによって実現されます。 Cout：過充電制御端子; MOSスイッチはMOST2ゲート電圧によって制御されます。 Dout：過放電、過電流、短絡制御端子。 MOSスイッチはMOST1ゲート電圧によって制御されます。 VM：過電流、短絡保護電圧検出端子。過電流および短絡保護（U（VM）= I * R（MOSFET））は、VM側の電圧を検出することで実現されます。概要：ICは通常、保護プレートの6ピンのパッケージ形式です。ピンを区別する方法は次のとおりです。最初のピンがパッケージ本体にマークされた黒い点の近くにあり、次に2番目、3番目、4番目、5番目、6番目のピンが反時計回りに回転します。カプセル化本体に黒い点マークがない場合、最初のピンはカプセル化本体の文字の左下にあり、残りのピンは反時計回りに移動します）c-mos：フィールドエフェクトスイッチチューブ。保護機能の実装者。連続溶接、スプリアス溶接、スプリアス溶接、故障は、バッテリーの保護、表示、低出力電圧、その他の有害な現象を引き起こします。概要：CMOSは通常、保護プレートに8ピンのパッケージ形式です。これは、過充電保護、過放電保護、過電流保護、および短絡保護をそれぞれ制御する2つのスイッチに相当する2つのMOSチューブで構成されています。ピンの識別方法はICと同じです。通常の状況では、Vddは高レベル、VssとVMは低レベル、DoutとCoutは高レベルです。 Vdd、Vss、VMのいずれかのパラメータが変換されると、DoutまたはCoutのレベルが変化し、このとき、MOSFETは対応するアクション（開回路と閉回路）を実行して、の保護および回復機能を実現します。回路。第4章主な性能試験方法1.NTC抵抗試験：マルチメータで直接NTC抵抗値を測定し、温度変化とNTC抵抗値のリファレンスガイドと比較します。 2.識別抵抗試験：マルチメータで識別抵抗値を直接測定し、保護板の重要なプロジェクト管理表と比較します。 3.自己消費テスト：定電流源は3.7v / 500mAです。マルチメータをuAファイルとして設定し、メータペンをuAコネクタ穴に挿入し、定電流源と直列に接続して、下図のように保護板B +とB-を接続します。 、マルチメータの読み取り値は保護プレートの消費電力です。読み取り値がない場合は、ピンセットまたは錫線を使用してB-とP-を短絡し、回路をアクティブにします。 4.短絡保護テスト：バッテリーセルを保護プレートB +とB-に接続し、B-とP-をピンセットまたは錫線で短絡してから、P +とP-を短絡します。短絡後、マルチメータを使用して保護プレートの開回路電圧を測定します（下図を参照）。 3〜5回繰り返し短くします。今回は、マルチメータの読み取り値がセルと一致している必要があります。保護プレートには、煙、破裂、その他の現象がないはずです。

上図のように、回路を接続し、重要なプロジェクト管理表に従ってリチウムyi 'データを設定し、自動ボタンを押してから、赤ペンのボタンを押してテストします。このとき、テスターのリチウムyi 'のライトを1つずつ点灯させて、性能に問題がないことを示します。表示キーを押してテストデータを確認します。「Chg」は過充電保護電圧を意味します。 「ディス」メーターの過放電保護電圧。 「発生」は、過電流保護電流を意味します。 1、表示なし、出力電圧が低い、負荷を運ぶことができない：この種の悪い最初の不良セルは、不良セルが保護プレートの消費電力をテストする必要がある場合、不良セルを除外します（セルは電圧または電圧が低い）。保護プレートの消費電力が大きすぎてセル電圧が低くなるかどうかを確認します。セル電圧が正常な場合は、保護板の回路全体がブロックされているためです（部品の仮想溶接、仮溶接、FUSE不良、PCBボード内部回路のブロック、スルーホールのブロック、MOS、ICの損傷など）。 。具体的な分析手順は次のとおりです。（1）マルチメータの黒い時計ペンを使用してバッテリーコアの負極を接続し、赤い時計ペンをFUSEとR1の抵抗の両端に連続して接続します。 ICのVdd、Dout、Coutエンド、およびP +エンド（セル電圧が3.8vであると仮定）は、段階的に分析されます。これらのテストポイントはすべて3.8vである必要があります。そうでない場合は、回路のこのセクションに問題があります。 1. FUSEの両端の電圧変化：FUSEがオンになっているかどうかをテストします。オンになっている場合は、PCBボードの内部回路がブロックされています。そうでない場合、FUSEに問題（入力材料の不足、過電流損傷（MOSまたはIC制御障害））、および材料に問題（MOSまたはICの動作前にFUSEが焼損）があり、FUSEをさらに短いワイヤで接続します2. R1抵抗の両端の電圧変化：R1の抵抗値をテストします。抵抗値が異常な場合は、仮想溶接であり、抵抗自体が壊れている可能性があります。抵抗値が異常でない場合は、 ICの内部抵抗に問題があります。3。ICテスト端子の電圧変化：Vdd端子はR1抵抗に接続されています。DoutおよびCout端が異常な場合は、ICの仮想溶接または損傷が原因です。4。ある場合フロント電圧に変化がない場合は、B-とP +の間の異常電圧をテストします。これは、保護プレートの正極がブロックされているためです。（2）赤いマルチメータペンがセルの正極に接続されています。アクティブ化後MOSチューブ、黒い時計ペンが接続されていますMOSチューブ2、3、6、および7フィートのp端子に接続します。 1. MOSチューブ2、3、6、および7フィートの電圧が変化する場合、MOSチューブは異常です。 2. MOS管電圧が変化せず、p端子電圧が異常な場合は、保護板の負極がブロックされているためです。 2.保護なしの短絡：1。VM端子抵抗に問題がある場合は、マルチメーターとペンを使用してIC2ピンを接続できます。抵抗、IC、MOSピンの間に仮想溶接があるかどうかを確認します。 2.ICおよびMOS異常：過放電保護は過電流および短絡保護とMOS管を共有しているため、短絡異常がMOSの問題によって引き起こされた場合、このボードには過放電保護機能がありません。 3.上記は正常時の不具合であり、ICやMOSの構成不良による短絡異常も発生する可能性があります。たとえば、モデルが「312D」である以前のbk-901は、ICでの遅延時間が長いため、ICが対応するアクション制御を行う前にMOSまたは他のコンポーネントが損傷します。注：ICまたはMOSが異常であるかどうかを判断する最も簡単で直接的な方法は、疑わしいコンポーネントを交換することです。自己回復なしの短絡保護：1。設計で使用されているICには、G2J、G2Zなどの自己回復機能がありません。2。機器の短絡回復時間が短すぎるか、負荷が短絡テスト中には取り外されません。たとえば、マルチメーター電圧範囲（マルチメーターは数メガバイトの負荷に相当）での短絡テストの後、メーターペンはテストエンドから取り外されません。 3.はんだパッド間に不純物を含むロジン、不純物を含む黄色の接着剤、またはP +とP-の間の静電容量など、P +とP-の間の漏れが分解され、ICVddからVssが破壊されます（抵抗値はわずか数Kから数百K）。 1. MOSの内部抵抗は比較的安定していて大きいため、最初に疑われるのはFUSEまたはPTCであり、これらは比較的簡単に変更できます。 2. FUSEまたはPTC抵抗が正常な場合、保護プレートの構造によって溶接プレートとコンポーネント表面の間のP +、P-スルー抵抗を検査すると、微小な破損と比較的大きな抵抗が発生する可能性があります。 3.上記に問題がない場合は、MOSが異常かどうかを疑う必要があります。第二に、かんばんの厚さ（曲げやすいかどうか）。曲げると異常なピン溶接が発生する可能性があるためです。次に、MOSチューブを顕微鏡下に置き、破損していないかどうかを観察します。最後に、マルチメータを使用してMOSピンの抵抗値をテストし、故障しているかどうかを確認します。 1.仮想溶接、破壊、または抵抗材料の不足により、ID抵抗自体が異常です。抵抗の両端を再溶接できます。再溶接後にIDが正常である場合、それは抵抗の仮想溶接です。 IDが壊れていると、再溶接後に抵抗が途中で割れます。 2.IDスルーホール導通なし：マルチメータで穴の両端をテストできます。 3.内部回路の問題：はんだブロックの塗料を引っかいて、内部回路が切断されているか、短絡していないかを確認します。

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