リチウム電池保護ボードの基本的な知識

リチウム電池保護ボードの原理は非常に単純です。初心者に適した電子部品はほとんどありません。以下は保護ボード構成の最初の章であり、主な役割は主にリチウム電池保護ボードの構成、バッテリー保護ボードの主な役割、動作原理を紹介します。また、単セルリチウム電池保護回路の適用範囲、電気的性能パラメータ、主材料、サイズ仕様、その他の関連項目。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。製品の適用範囲：（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。まず、保護板の組成を保護する必要がありますリチウム電池（充電式）。それはそれ自身の特性によって決定されます。リチウム電池自体の材質は、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ため、リチウム電池のリチウム電池アセンブリは、常に絶妙な保護ボードと電流ヒューズに従います。リチウム電池の保護機能は、通常、保護回路基板とPTによって完了します。保護ボードは電子回路で構成されています。 -40°C〜 + 85°Cの環境でバッテリーの電圧と充電および放電回路の電流を正確に監視できます。電流ループのオンとオフを制御します。 PTCは、高温環境でのバッテリーの損傷を防ぎます。

保護基板は、通常、制御ＩＣ、ＭＯＳスイッチ、抵抗器、コンデンサ、補助装置ＮＴＣ、ＩＤメモリ等を含む。制御ICは、MOSスイッチを制御して通常の状態で導通し、セルが外部回路と通信し、セル電圧またはループ電流が指定値を超えると、即座にMOSスイッチを制御してオフにします（数十ミリ秒）。バッテリーセルの安全を保護します。 NTCは、負の温度係数の略語であり、負の温度係数を意味します。周囲温度が上昇すると、その抵抗値は減少します。電気機器または充電機器を使用して時間内に反応し、内部の中断を制御し、充電と放電を停止します。 IDメモリは1行のインターフェースメモリであることが多く、IDはIdentificationの略語、つまりIDの意味であり、バッテリのタイプや製造日などの情報を格納します。製品を追跡し、アプリケーションを制限するために使用できます。

保護ボードの主な役割は、通常、セル電圧と、充電および放電回路の動作電流と電圧を-25°C〜85°Cで制御するために必要です。通常の状態では、C-MOSスイッチチューブがオンになります。 、バッテリーセルと保護回路基板が正常に動作し、回路のセル電圧または動作電流が制御ICの比較回路のプリセット値を超えた場合、15〜30ms以内（制御ICが異なれば、C-MOS）時間に対する応答も異なります）、CMOSをオフにします。つまり、ユーザーとバッテリーの安全を確保するために、バッテリーの放電または充電回路をオフにします。第2章保護ボードの動作原理保護ボードの動作原理：図に示すように、ICはバッテリーから電力を供給され、電圧は2v-5vでの信頼性の高い動作を保証できます。 1.過充電保護と過充電保護回復電圧が設定値VC（4.25-4.35V、特定の過充電保護電圧はICによって異なります）を超えるようにバッテリーが充電されると、VD1が反転してCoutが低くなり、T1カットオフ充電が停止します。バッテリ電圧がVCR（3.8〜4.1V、特定の過充電保護回復電圧はICによって異なります）に戻ると、Coutが高レベルになり、T1導通が継続され、VCRはVCの固定値未満である必要があります。頻繁なジャンプを防ぎます。 2.過放電保護と過放電保護回復バッテリー電圧が放電により設定値VD（2.3〜2.5V、特定の過充電保護電圧はICによって異なります）に低下すると、短絡後、VD2が反転します。時間遅延、Doutがローになり、T2がオフになり、放電が停止します。バッテリーが充電されると、内部ORゲートが裏返され、T2が再びオンになり、次の放電に備えます。 3.過電流および短絡保護回路の充放電ループ電流が設定値を超えたり、短絡したりすると、短絡検出回路が動作してMOSトランジスタをオフにし、電流を遮断します。第III章機能保護ボードの主要部分の紹介

R1：基準電源抵抗; IC内部抵抗は分圧回路を構成し、内部過充電、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の抵抗値では、470Ω以上です。パッケージフォームの場合（標準コンポーネントを使用）コンポーネントのサイズを示すために長さと幅が使用されます。0402パッケージの長さと幅がそれぞれ1.0mmと0.5mmの場合、抵抗値は数値で識別されます。たとえば、デジタルチップ抵抗器の識別473は、抵抗が47000Ωまたは47KΩであることを示します（3桁目は、最初の2桁に0を加えた後の桁数を示します）。R2：過電流および短絡検出抵抗器。 VM端子の電圧を検出して保護ボードを保護します。はんだ付けや損傷が不十分な場合、バッテリーの過電流および短絡保護が発生します。

一般的に、抵抗は1KΩと2KΩです。 R3：ID識別抵抗またはNTC抵抗（上記）またはその両方。概要：抵抗は保護ボードの黒いパッチです。抵抗はマルチメータで測定できます。パッケージが大きい場合、その抵抗値は数字で表されます。方法は上記の通りである。もちろん、抵抗値には一般的に偏差があります。抵抗器はすべて正確です。 10KΩの抵抗が+/- 5％の場合、抵抗は9.5KΩ〜10.5KΩの範囲内にあります。 C1、C2：コンデンサの両端の電圧は急激に上昇することはないため、インスタントレギュレータおよびフィルタとして機能します。概要：コンデンサは保護ボードの黄色いパッチで、パッケージの形式は0402を超え、0603パッケージもいくつかあります（長さ1.6mm、幅0.8mm）。マルチメータは、その抵抗が一般に無限またはMΩレベルであることを検出するために使用されます。コンデンサの漏れが発生します消費電力が大きく、短絡は自己回復しません。 FUSE：通常のFUSEまたはPTC（正の温度係数の略語。正の温度係数を意味します）。 PTCが自己回復機能を備えている安全でない大電流および高温放電を防止します。概要：FUSEは通常、保護ボードの白いパッチです。 LITTEは、FUSEで文字DTをマークするためのFUSEを提供します。文字はFUSEが耐えられる定格電流を示します。たとえば、Dの定格電流は0.25A、Sは4A、Tです。5Aなどです。現在、私たち全員が定格電流5AのFUSEです。つまり、文字「T」が本体に識別されています。 U1：制御IC;保護ボードのすべての機能は、C-MOSを制御するICによって実現され、VDDとVSSの間の電圧差、およびVMとVSSの間の電圧差を監視することによってスイッチング動作を実行します。 Cout：過充電制御端子。 MOSトランジスタT2のゲート電圧を介してMOSチューブスイッチを制御します。 Dout：過放電、過電流、短絡制御端子。 MOSFETT1のゲート電圧を介してMOSチューブスイッチを制御します。 VM：過電流および短絡保護電圧検出端子。回路の過電流および短絡保護（U（VM）= I * R（MOSFET））は、VM端子の電圧を検出することによって実現されます。概要：ICは通常、保護ボード内の6ピンパッケージです。

ピンを区別する方法は次のとおりです。最初のピンはパッケージの黒い点の近くにマークされ、次に反時計回りに回転して2番目と3番目になります。 4、5、6ピン;パッケージに黒いドットマークがない場合、パッケージの左下の文字が最初のピンであり、他のピンは反時計回りに類似しています）C-MOS：電界効果スイッチチューブ。保護機能達成者;連続溶接、仮想溶接、仮溶接、故障は、保護なしのバッテリー、表示なし、低出力電圧、およびその他の望ましくない現象を引き起こします。概要：CMOSは通常、保護ボード内の8ピンのパッケージです。これは、過充電保護と過放電、過電流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。微分の方法はICと同じです。保護ボードの通常の状態では、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ーが変更されると、DoutまたはCoutのレベルが発生します。変更すると、この時点で、MOSFETは対応するアクション（オンおよびオフ回路）を実行し、それによって回路の保護および回復機能を実現します。 NTC抵抗試験：マルチメータでNTC抵抗値を直接測定し、「温度変化とNTC抵抗比較ガイド」と比較してください。 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.自己消費電力テスト：定電流源は3.7V / 500mAです。マルチメータがUAファイルに設定され、テストペンがUA穴に挿入され、次に定電流源に接続されて、以下に示すように保護ボードB +、B-が接続されます。マルチメータの読み取り値は保護の自己消費です。ボード。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-、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：バッテリーを保護ボードB +、B-に接続し、ピンセットまたは錫線でB-、P-を短絡してから、P +、P-を短絡します。短絡後、マルチメータを使用して保護ボードの開回路電圧を測定します。 3〜5回繰り返します。マルチメータの読み取り値はバッテリーと一致している必要があり、保護ボードには煙、破裂、その他の現象がない必要があります。

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のイージーセーフデータを設定し、自動ボタンを押します。接続後、赤いメーターのボタンを押してテストします。このとき、Lithium Easy Testerのランプが1つずつ点灯し、性能に問題がないことを示しています。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。放電保護電圧の「Dis」テーブル。 「発生」とは、過電流保護電流を意味します。表示なし、低出力電圧、無負荷：この種の欠陥は、最初に不良バッテリーコア（バッテリーに電圧がないか低電圧）を除外します。バッテリーが不良の場合は、保護ボードをテストする必要があります。電力の自己消費、保護ボードが大きすぎるかどうかを確認するために、バッテリーの電圧が低くなっています。セル電圧が正常な場合は、保護ボードの回路全体に到達できないためです（コンポーネントのはんだ付け、誤ったはんだ付け、FUSEの不良、PCBボードの内部回路、ビアホール、MOS、ICの損傷など）。

具体的な分析手順は次のとおりです。まず、バッテリーコアを黒いメーターペンで接続し、赤いメーターペンをFUSE抵抗とR1抵抗の両端、ICのVdd、Dout、Cout端子、およびP +端子（バッテリー電圧が3.8Vであると仮定）。分析は1つずつ行われ、これらのテストポイントは3.8Vである必要があります。そうでない場合は、回路のこのセグメントに問題があります。 1. FUSEの両端の電圧に変化があります：FUSEがオンになっているかどうかをテストします。オンにすると、PCBボードの内部回路に到達できなくなります。電源が入っていない場合は、FUSEに問題があります（材料不良、過電流損傷（MOSまたはIC制御障害）、材料に問題があります（MOSまたはICアクションの前にFUSEが焼けています）、次に短絡します2. R1抵抗器の両端の電圧が変化する：R1の抵抗値をテストします。抵抗値が異常な場合は、仮想はんだである可能性があり、抵抗自体が壊れています。抵抗値が異常ではないので、ICの内部抵抗に問題がある可能性があります。3。ICテスト端子の電圧が変化します。Vdd端子がR1抵抗に接続されています。ICが仮想であるため、Dout端子とCout端子が異常です。 、溶接または損傷。4。前面電圧に変化がない場合、保護プレートの正極穴が接続されていないため、テストB-とP +の間の電圧が異常です。（2）マルチメータの赤いメータバッテリーの正極に接続され、MOSチューブの後にiがアクティブになると、黒いテストペンがMOSチューブ2、3フィート、6、7フィート、P端に接続されます。 1. MOSチューブ2、3フィート、6、7ピンの電圧が変化します。 MOSチューブが異常であることを意味します。 2. MOS管電圧が変化しない場合は、保護板のマイナス穴が開いていないため、P端子電圧が異常です。

第二に、短絡は保護されていません：1.VM抵抗器に問題があります：IC2ピンはマルチメータのペンで接続でき、VMエンド抵抗器に接続されたMOSチューブピンはペンで接続されています抵抗値を確認してください。抵抗器とICおよびMOSピンの間にはんだ接合があるかどうかを確認します。 2. IC、MOS異常：過放電保護と過電流および短絡保護はMOSチューブを共有しているため、短絡異常がMOSの問題によるものである場合、ボードには過放電保護機能がないはずです。 。 3.上記は通常の状態では悪い状態であり、ICも現れる場合があります。 MOS構成不良による短絡異常。以前のBK-901と同様に、モデル「312D」のICの遅延時間が長すぎるため、ICが対応するアクション制御を実行する前にMOSまたはその他のコンポーネントが損傷します。 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簡単な方法は、疑わしいコンポーネントを交換することです。

第三に、短絡保護には自己回復がありません：（1）。設計に使用したICには、G2J、G2Zなどの自己回復機能はありません（2）。短絡回復時間が短すぎるように設定されているか、短絡テストの実行時に負荷が除去されていません。短絡テストペンがマルチメータ電圧ファイルで短絡されている場合、テストペンはテストエンドから取り外されません（マルチメータは数メガバイトの負の値に相当します）（3）。 P +、パッド間に不純物を含むロジンなどのP-リーク、不純物を含む黄色のプラスチックまたはP +、P-静電容量が壊れている、ICVddからVssが壊れている。 （抵抗はわずか数Kから数百Kです）。 4.上記に問題がない場合は、ICが故障している可能性があり、ICピン間の抵抗をテストすることができます。

第四に、内部抵抗が大きい：（1）MOS内部抵抗が比較的安定しているため、内部抵抗が大きい場合に現れる。最初に疑うことは、FUSEまたはPTCの内部抵抗は比較的簡単に変更できるということです。 （2）FUSEまたはPTCの抵抗が正常であれば、P +、P-padおよびコンポーネントは保護ボード構造によって検出されます。面間のビアホールの値は、ビアホールのマイクロブレイク現象と大きな抵抗値を引き起こす可能性があります。 （3）上記に問題がない場合は、MOSに異常がないか疑う必要があります。まず、溶接に問題がないか判断します。第二に、ボードの厚さ（曲げやすいかどうか）。曲げるとピンのはんだ付けに異常が生じ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、破損するかどうかを確認します。最後に、マルチメータを使用してMOSピンの抵抗をテストし、故障していないかどうかを確認します。

第五に、ID異常：（1）仮想溶接によりID抵抗自体が異常であるか、抵抗材料が閉じていない：抵抗の両端を再溶接することができます。再溶接後のIDが正常な場合、抵抗は弱いはんだ付けです。破損している場合は、再溶接後に抵抗が割れます。 （2）IDビアは導電性ではありません：マルチメータでビアの両端をテストできます。 （3）内部回路に問題があります。ソルダーレジストを削り取って、内部回路が切断または短絡していないかどうかを確認できます。

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