ICL7107に基づいてリチウム電池保護ボードの漏れ電流テスターを設計するにはどうすればよいですか？

ポータブルアプリケーションでは、大容量、小型、軽量のバッテリーが緊急に必要とされています。現在、リチウム電池は、一次電池と二次電池のニッケルカドミウム電池とニッケル水素電池に取って代わりました。ただし、リチウム電池には「過充電および過放電に対する耐性が低い」という欠点があります。したがって、リチウム電池には、リチウム電池を過充電および過放電から保護するための保護回路基板を装備する必要があります。保護ボードはリチウム電池で駆動されます。通常の漏れ電流は2μA〜3μAです。保護板の漏れ電流が5μAを超えると、電池の保存寿命が短くなり、ひどい場合には電池が破損します。したがって、リチウム電池保護ボードの漏れ電流を検出するテスターが緊急に必要とされています。

この研究では、集積回路ICL7107を使用して、リチウム電池保護ボードのリーク電流急速検出器を設計します。

1.保護回路の過大漏れ電流のハザード分析

1.1保護回路解析

リチウム電池保護回路の概略図を図1に示します。この図では、U1はRicoh R5421N151Fリチウム電池保護チップを使用し、U2はSanyo FTD2017金属酸化物半導体チューブ（MOST）を使用しています。動作中にリチウム電池が過充電、過放電、過電流、短絡などの異常状態になると、スイッチングデバイスとしてのU2が回路を素早く遮断し、リチウム電池の安全性を確保します。

図1リチウム電池保護回路の回路図

1.2漏れ電流を発生させるためのリンク

図1から、リチウム電池保護回路から発生する漏れ電流には、次の3つのステップが含まれていることがわかります。1コンデンサC1から発生する漏れ電流。 2R5421N151Fチップの内部動作電流。 3FTD2017金属酸化物半導体チューブによって生成されるリーク電流。

コンデンサC1に過大なリーク電流が発生したり、R5421N151Fチップに過大な内部動作電流が異常に発生したり、FTD2017トランジスタGSが静電破壊したり、近接により基板基板の銅箔が短絡したりすると、保護回路が発生します。大きな漏れ電流。

1.3。過剰な漏れ電流のハザード分析

図1からわかるように、保護プレートはバッテリーの両端に取り付けられています。保護ボード自体の漏れ電流が大きすぎると、一方で、保護ボード自体がシステムを効果的に保護できなくなります。一方、リチウム電池は寿命が短く、ひどい場合には電池が破損する可能性があります。統計によると、保護ボードの漏れ電流は大きすぎて、約3‰を占めています。保護板の漏れ電流が大きすぎるため、隠蔽性が高く、使用に通常3〜6ヶ月かかります。例えば、リチウム電池の価格は20元/ブロック、出力は10,000個/です。日。電池メーカーが1日600元を失うと、年間20万元の利益が発生し、評判に悪影響を及ぼします。

2.保護ボードの漏れ電流テストの原理分析

2.1テスターの動作原理

テスターは、基準回路、試験電圧回路、比較回路、デジタル表示３１２ ／マイクロアンペアメーター、警報回路等からなり、その概略図を図３に示す。

図2保護ボード漏れ電流テスターの回路図

基準回路：R1、DW1は2.5Vの低温フローティング高安定電圧信号源を形成し、これをR2とW1で割って約5mVの基準電圧を取得します。基準電圧は、比較回路LM358の反転入力に印加されます。

試験電圧回路：このテスターは、4.2Vのリチウム電池の動作電圧に基づいて設計されています。 DW2電圧調整後、保護ボードのテスト電圧としてW2を調整することにより、4.2Vの電圧が得られます。

テストボードのテスト電圧は、OUT +、OUTソケット、およびテストリードを介して保護ボードの両端に印加され、保護ボードのリーク電流は抵抗R7を介して電圧降下を生成します。

UR7 = ILeak＆TImes; R7 =XμA＆TImes;（1＆TImes; 103）Ω= XmV（リーク電流がxμAであると仮定）

抵抗R7のリーク電流によって発生する電圧降下は、抵抗R3とコンデンサC4によって同時にフィルタリングされ、LM358の非反転入力端子に印加されます。 5mVの基準端子と比較すると、リーク電流が大きい場合、R7で発生する電圧降下は5mVを超えます。 LM358の非反転入力端子の電圧が反転入力端子を超え、出力端子の電位が高くなり、9013を駆動し、ブザーを駆動して警報音を発生させます。

このページには、機械翻訳の内容が含まれています。