リチウム電池保護ボードの回路図とは何ですか？

リチウム電池保護ボードの回路図とは何ですか？

リチウム電池保護ボードは、主にメンテナンスIC（過電圧メンテナンス）とMOSチューブ（過電流メンテナンス）で構成され、リチウム電池セルの安全を保護するために使用されます。リチウム電池は、放電電流が大きく、内部抵抗が低く、寿命が長く、リコール効果がありません。リチウムイオン電池は、動作中に過充電、過放電、短絡することを禁じられています。そうしないと、火災や発破の原因になります。したがって、充電式リチウム電池を使用する場合は、電池の安全性を維持するためのメンテナンスボードがあります。

1、電圧保護機能

過充電保護ボード：保護ボードには、バッテリー電圧がプリセット値を超えないようにする機能が必要です。過放電のメンテナンスが必要です。保護ボードには、バッテリー電圧がプリセット値になるのを防ぐ機能が必要です。

2、現在の機能

（過電流保護電流、短絡保護）

リチウム電池の安全保護装置として、保護ボードは機器の通常の動作電流スケールで確実に動作し、バッテリが誤って短絡または過電流になったときに迅速に動作できるため、バッテリコアを保護できます。 。

3.7vリチウム電池保護ボードの回路図

3、抵抗について

定義：充電電流が500mAのときのMOSトランジスタのオン抵抗。

通信機器の動作周波数が高いため、データ伝送に必要なビット誤り率は低く、パルス列の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジは急勾配であるため、バッテリーの電流出力能力と電圧安定性を高くする必要があります。 、したがって、保護ボードのMOSチューブスイッチがオンになります。抵抗が小さい場合、シングルセル保護ボードは通常「70mΩ」です。大きすぎると、通話中に電話が突然切断されたり、電話が接続されなかったり、ノイズが発生したりするなど、通信機器が正常に動作しません。など。

4、自家消費電流

定義：ICの動作電圧は3.6Vです。無負荷状態では、保護ICを流れる動作電流は一般に非常に小さくなります。

保護ボードの自己消費電流はバッテリのスタンバイ時間に直接影響し、通常の保護ボードの自己消費電流は通常10マイクロアンペア未満です。

5、機械的機能、温度適応性、帯電防止能力

保護委員会は、国家標準規則と衝撃試験の感覚に合格する必要があります。保護ボードは40〜85度で安全に動作し、±15KVの非接触ESD静電気試験に耐えることができます。

リチウム電池の保護機能は、通常、保護回路基板とPTCによって完了します。保護ボードは電子部品で構成されています。 -40°C〜 + 85°Cの環境で、バッテリーコアの電圧と充放電回路の電流を正確に監視し、時間内に制御することができます。現在の回路はオンとオフが切り替わります。 PTCの主な機能は、高温環境でPTCを保護し、バッテリーの燃焼や爆発を防ぐことです。

[ヒント] PTCは、英語のPosiTIve温度係数の略語で、正の温度係数抵抗を意味します（温度が高いほど、抵抗が大きくなります）。コンポーネントを過電流から保護することができます。つまり、バッテリーの高温放電や安全でない大電流の充電と放電を防ぐことができます。 PTCデバイスは、厳密なプロセスを経て製造されたポリマー材料ポリマーでできており、ポリマーツリービネガーマトリックスとその中に分散した導電性粒子で構成されています。通常の状態では、導電性粒子はツリービネガー内に導電性パスを形成し、デバイスは低インピーダンスを示します。回路に過電流現象が発生すると、PTCを流れる大電流によって発生する熱により、ポリマーツリーバインの体積が膨張します。導電性粒子間の接続は、回路に過電流保護を提供するために遮断されます。障害が解決されると、コンポーネントは自動的に初期状態に戻り、回路の正常な動作を保証します。

まず、リチウム電池の充電と放電の要件

1.リチウム電池の充電

シングルセルリチウム電池の最大充電終了電圧は4.2Vであり、過充電することはできません。そうしないと、正極からのリチウムイオンの損失が多すぎるため、バッテリーが廃棄されます。リチウム電池を充電するときは、専用の定電流および定電圧充電器を使用する必要があります。定電流充電後、リチウム電池の両端の電圧は4.2Vになり、定電圧充電モードに切り替わります。定電圧充電電流が100mAに減少したら、充電を停止する必要があります。

充電電流（ｍＡ）は、例えば１３５０ｍＡｈのリチウム電池のように、電池容量の０．１から１．５倍であり得、充電電流は、１３５ｍＡから２０２５ｍＡの間で制御され得る。通常の充電電流はバッテリー容量の約0.5倍に選択でき、充電時間は約2〜3時間です。

2.リチウム電池の放電

リチウム電池の内部構造により、放電中にリチウムイオンがすべて正極に移動することはできません。また、リチウムイオンが次のときにチャネルにスムーズに挿入されるように、リチウムイオンの一部を負極に保持する必要があります充電。そうしないと、バッテリーの寿命が短くなります。放電後に一部のリチウムイオンがグラファイト層に残るようにするには、放電終了時の最小電圧を厳密に制限する必要があります。つまり、リチウム電池は過放電できません。シングルセルリチウム電池の放電終端電圧は通常3.0Vであり、最小値は2.5Vより低くすることはできません。バッテリーの放電時間は、バッテリーの容量と放電電流に関係しています。バッテリー放電時間（時間）=バッテリー容量/放電電流、およびリチウムバッテリー放電電流（mA）はバッテリー容量の3倍を超えてはなりません。例：1000mAhリチウムバッテリー、放電電流は3A以内に厳密に制御する必要があります。バッテリーが破損しています。

第二に、保護回路の構成

保護回路は通常、図2に示すように、制御IC、MOスイッチチューブ、溶断ヒューズ、抵抗、コンデンサ、その他のコンポーネントで構成されます。通常の状況では、制御IC出力信号がMOスイッチのターンを制御してセルを作成します。そして外部回路は導通します。セル電圧またはループ電流が指定値を超えると、すぐにMOSトランジスタを制御してオフにし、セルを保護します。安全性。

制御ICには、高精度電圧検出回路と多段電流検出回路が内蔵されています。その中で、電圧検出回路は充電電圧を検出し、設定されたしきい値（通常は3.9V〜4.4V）に達すると、すぐに過充電保護状態になります。 2つ目は、設定されたしきい値に達したときに放電電圧を検出することです。 （通常2.0V〜3.0V）、すぐに過放電保護状態に入ります。

この回路では、MOSスイッチチューブはほとんどが薄いTSSOP-8またはSOT23 -6パッケージの形式であり、その外観を図3に示します。これらのMOSスイッチチューブの一部には、次のようなNチャネル電界効果トランジスタが含まれています。 FDMC7680として。 1番目から3番目のピンはS極、4番目の脚はG極、5番目から8番目のフィートはD極です。内部構造を図4に示します。FDW9926A、8205Aなどの2つのNチャネルFETを含むものもあります。ピン機能は、図5に示すように、パッケージ形式に関連しています。

さらに、NTCおよびID信号形成要素も一部のリチウム電池保護回路に取り付けられています。 NTCは、英語のNegaTIve温度係数の略語で、負の温度係数抵抗を意味します。コンポーネントは主に回路の過熱保護の役割を果たします。つまり、バッテリー自体またはその周辺環境の温度が上昇すると、NTCコンポーネントの抵抗値が低下し、電気デバイスまたは充電デバイスが次の目的で使用されます。時間内に反応します。温度が特定の値を超えると、システムが起動します。保護状態、充電と放電を停止します。 IDはIdenTIficaTIonの略語で、識別を意味します。情報認識コンポーネントには、メモリ、多くの場合ビーストラインインターフェイスメモリ、蓄電池の種類、製造日などの2種類があります。次に、識別抵抗の両方を使用して、製品を追跡し、アプリケーションを制限できます。

第三に、保護回路の動作原理分析

シングルセルリチウム電池の通常の出力電圧は約3.7Vで、携帯電話、MP3 / MP4、および一部の小画面タブレットの電源として直接使用できます。モバイルDVD / EVDや大画面タブレットなど、より高い電圧を必要とするアプライアンスの場合、マルチセルリチウム電池を直列に使用して必要な電圧を得ることができます。たとえば、11.1V電源を搭載したタブレットにはバッテリーパックが搭載されています。直列に接続された3つのリチウム電池。

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