CM1051 系列 5 串可充电锂电池保护 IC CM1051 系列是一款专用于 5 串锂 / 铁电池的保护芯片, 内置有高精度电压检测电路和电流检测电路, 通过检测各节电池的电压充放电电流及温度等信息, 实现电池过充电过放电放电过电流短路充电过电流过

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柘过仍
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www.icm-semi.com 5 串可充电锂电池保护 IC 是一款专用于 5 串锂 / 铁电池的保护芯片, 内置有高精度电压检测电路和电流检测电路, 通过检测各节电池的电压充放电电流及温度等信息, 实现电池过充电过放电放电过电流短路充电过电流过温等保护功能, 可通过外接电容来调节过充电过放电过电流保护延时功能特点 1) 高精度电池电压检测功能 : 过充电保护电压 3.

1 5 串可充电锂电池保护 IC 是一款专用于 5 串锂 / 铁电池的保护芯片, 内置有高精度电压检测电路和电流检测电路, 通过检测各节电池的电压充放电电流及温度等信息, 实现电池过充电过放电放电过电流短路充电过电流过温等保护功能, 可通过外接电容来调节过充电过放电过电流保护延时功能特点 1) 高精度电池电压检测功能 : 过充电保护电压 ~ ( 步进 50 m) 精度 25 m 过充电迟滞电压精度 50 m 过放电保护电压 ~ 精度 80 m 过放电迟滞电压 0 ~ 精度 100 m 2) 三段放电过电流保护功能 : 过电流保护电压 ~ ( 步进 50 m) 精度 15 m 过电流保护电压 ~ ( 步进 50 m) 精度 20% 短路保护电压 ~ ( 步进 100 m) 精度 20% 3) 充电过流保护电压 ~ ( 步进 50 m) 精度 30% 4) 充电器检测及负载检测功能 5) 通过外接电容可设置过充电过放电过电流保护延时 ; 6) 高温充放电保护及低温充电保护功能 ; 7) 电池断线保护功能 ; 8) NTC 电阻断线保护功能 ; 9) 低电流消耗 : 工作时 15 A ( 典型值 ) (Ta = +25 C) 休眠时 4.5 A ( 典型值 ) (Ta = +25 C) 10) 无铅无卤素应用领域电动工具扫地机器人 UPS 后备电源封装 TSSOP-16 SOP16 Rev 1.7 深圳市创芯微微电子有限公司 1 / 12

2 系统功能框图 CC 负载 / 充电器检测电路 M C1 CO 端限压电路 C1 电压检测电路 C2 DO 端限压电路 C2 电压检测电路 C3 C4 C3 电压检测电路过充 / 过放信号处理逻辑处理过流检测电路 INI C4 电压检测电路 C5 C5 电压检测电路外置延时控制电路温度保护检测电路 RT RTS SS TEC TOC TOD 图 1 Rev 1.7 深圳市创芯微微电子有限公司 2 / 12

3 命名规则 CM1051-XX 封装形式,T 代表 TSSOP-16,S 代表 SOP16 参数信息, 从 A~Z 0/1,0 代表无温度保护,1 代表有温度保护电池串数, 如 3/4/5 版本号产品系列产品型号产品名过充电保护电压 OC 过充电解除电压 OCR 过放电保护电压 OD 过放电解除电压 ODR 放电过流 1 EC1 放电过流 2 EC2 短路 SHORT 充电过流 CHA CM1051-AS/AT CM1051-BS/BT CM1051-CS/CT CM1051-DS/DT CM1051-FS/FT CM1051-GS/GT CM1051-MS/MT 表 1 Rev 1.7 深圳市创芯微微电子有限公司 3 / 12

4 引脚排列图 1 CC M 16 2 C1 CO 15 3 C2 DO C3 C4 CM1051 INI RT C5 RTS 11 7 SS TEC 10 8 TOC TOD 9 图 2 引脚号符号描述 1 CC 正电源输入端子电池 1 的正电压连接端子 2 C1 电池 1 的正电压连接端子 3 C2 电池 1 的负电压电池 2 的正电压连接端子 4 C3 电池 2 的负电压电池 3 的正电压连接端子 5 C4 电池 3 的负电压电池 4 的正电压连接端子 6 C5 电池 4 的负电压连接端子电池 5 的正电压连接端子 7 SS 芯片地电池 5 的负电压连接端子 8 TOC 过充电保护延时用的电容连接端子 9 TOD 过放电保护延时用的电容连接端子 10 TEC 过流保护延时用的电容连接端子 11 RTS 接 NTC, 用于温度保护 12 RT 接电阻到 RTS 端子, 用于调节温度保护阈值 13 INI 过流检测端子 14 DO 过放电检测输出端子 15 CO 过充电检测输出端子 16 M 过电流保护锁定充电器及负载检测端子表 2 Rev 1.7 深圳市创芯微微电子有限公司 4 / 12

5 绝对最大额定值 ( 除特殊注明以外 : Ta = +25 C) 项目符号适用端子绝对最大额定值单位电源电压 CC CC SS-0.3 ~ SS+30 各串电池电压 CELL C1-C2, C2-C3, C3-C4, C4-C5, C5-SS SS-0.3 ~ SS+5.5 输入电压 1 IN1 TOC, TOD, TEC, RTS, RT, INI SS-0.3 ~ SS+5.5 输入电压 2 IN2 M CC-30 ~ CC+0.3 CO 输出端子电压 CO CO CC-30 ~ CC+0.3 DO 输出端子电压 DO DO SS-0.3 ~ CC+0.3 工作环境温度 TOPR 40 ~ 85 C 保存温度 TSTG 40 ~ 125 C 表 3 注意 : 所加电压超过绝对最大额定值, 可能导致芯片发生不可恢复性损伤 Rev 1.7 深圳市创芯微微电子有限公司 5 / 12

6 电气特性 ( 除特殊注明以外 : Ta = +25 C,) 项目符号条件最小值典型值最大值单位正常工作电流 ICC C1=C2=C3=C4=C5= μa 休眠电流 ISTB C1=C2=C3=C4=C5= μa 过充电保护电压解除电压保护延时 OC OCR TOC C1=C2=C3=C4=3.5, C5= C1=C2=C3=C4=3.5, C5= C1=C2=C3=C4=3.5, C5= CTOC=0.1μF OC OCR OC OCR OC OCR s 过保护电压 OD C1=C2=C3=C4=3.5, C5= OD OD OD 放电解除电压保护延时 ODR TOD C1=C2=C3=C4=3.5, C5= C1=C2=C3=C4=3.5, C5= CTOD=0.1μF ODR ODR ODR s 放电过流 1 保护电压保护延时解除延时 EC1 TEC1 TEC1R C1=C2=C3=3.5, INI-SS= C1=C2=C3=3.5, INI-SS= C1=C2=C3=3.5, INI-SS= CTEC=0.1μF CTEC=0.1μF EC EC1 EC s ms 放电过流 2 保护电压保护延时解除延时 EC2 TEC2 TEC2R C1=C2=C3=3.5, INI-SS= C1=C2=C3=3.5, INI-SS= C1=C2=C3=3.5, INI-SS= CTEC=0.1μF CTEC=0.1μF EC2 *80% EC2 EC2 *120% ms ms 保护电压 SHORT C1=C2=C3=3.5, INI-SS=0 0.8 SHORT *80% SHORT SHORT *120% 短路保护延时 TSHORT C1=C2=C3=3.5, INI-SS= μs 解除延时 TSHORTR C1=C2=C3=3.5, INI-SS= ms 充电过流保护电压保护延时解除延时 CHA TCHA TCHAR C1=C2=C3=C4=C5=3.5, INI-SS =0-1 C1=C2=C3=C4=C5=3.5, INI-SS =0-1 C1=C2=C3=C4=C5=3.5, INI-SS =-1 0 CHA *70% CHA CHA *130% ms ms 断线保护保护延时 TOW ms 解除延时 TOWR ms 表 4 Rev 1.7 深圳市创芯微微电子有限公司 6 / 12

7 功能说明 1. 过充电任意一个电池电压上升到 OC 以上并持续了一段时间 TOC 或更长, CO 端子的输出就会反转, 将充电控制 MOS 管关断, 停止充电, 这称为过充电状态所有电池电压降低到过充电解除电压 OCR 以下并持续了一段时间 TOCR 或更长, 过充电状态解除, 恢复为正常状态若此时连接负载 (M>EC1), 当所有电池电压降低到过充电保护电压 OC 以下时, 过充电状态解除, 恢复为正常状态, 此功能称作负载检测功能 2. 过放电任意一个电池电压降低到 OD 以下并持续了一段时间 TOD 或更长, DO 端子的输出就会反转, 将放电控制 MOS 管关断, 停止放电, 这称为过放电状态所有电池电压上升到过放电解除电压 ODR 以上并持续了一段时间 TODR 或更长, 过放电状态解除, 恢复为正常状态若此时连接充电器 (M<CHA), 当所有电池电压上升到过放电保护电压 (OD) 以上时, 过放电状态解除, 恢复为正常状态, 此功能称作充电器检测功能 3. 放电过电流电池处于放电状态时,INI 端电压随着放电电流的增大而增大, 当 INI 端电压高于 EC1 并持续了一段时间 TEC1 或更长, 芯片认为出现了放电过流 1; 当 INI 端电压高于 EC2 并持续了一段时间 TEC2 或更长, 芯片认为出现了放电过流 2; 当 INI 端电压高于 SHORT 并持续了一段时间 TSHORT 或更长, 芯片认为出现了短路上述 3 种状态任意一种状态出现后,DO 端子的输出就会反转, 将放电控制 MOS 管关断, 停止放电 ; 进入放电过电流保护状态后, 如断开负载 (M<3), 放电过电流状态解除, 恢复为正常状态 4. 延迟时间的设置过充电保护延时, 当 CTOC = 0.1μF 时,TOC=1.0s; 过放电保护延时, 当 CTOD = 0.1μF 时,TOD=1.0s; 放电过流 1 与过流 2 保护延时由 TEC 端子所接电容 CTEC 共同控制, 延时时间比例为 10:1, 调节 CTOC, CTOD, CTEC 电容大小时, 各功能解除延时随保护延时等比变化 5. 温度保护充放电过程中电芯温度过高或过低都会给电芯带来损坏, 所以需要连接热敏电阻 RNTC 用于感知温度变化, 当 RTS 端子检测到的电压达到内部保护阈值电压, 维持延时 10ms 后, 即发生过温保护, 实现对电芯高低温充放电的保护当 INI 端大于 4m 时, 芯片识别为放电状态当发生充电高温保护时, 且芯片处于充电状态, 关断充电 MOS 管 ; 当发生放电高温保护时, 且芯片处于放电状态, 关断充电和放电 MOS 管 ; 当温度低于 -10 时, 且芯片处于充电状态, 充电 MOS 管关断, 禁止对电芯充电 RT 端子连接电阻 RT 用于设置充电高温保护阈值 THCP, RT 电阻大小取值参考表 5 放电高温保护温度 THDP 为充电高温保护温度加 20, 即 THDP=THCP+20, 低温充电保护温度 TLCP 固定为 -10 充电高温保护, 放电高温保护及低温保护三者的恢复迟滞温度均为 10 例如,RNTC 选用 100kΩ@25,THCP 设置为 50, 此时 RNTC=35.88KΩ@50,RT=3*RNTC@50 =107.64kΩ, 则, 充电高温保护恢复温度为 THCPR=THCP-10 =40 ; THDP=THCP+20 =70, 放电高温保护恢复温度为 THDPR=THDP-10 =60 ; TLCP=-10, 低温保护恢复温度 TLCPR=TLCP+10 =0 具有 NTC 断线保护功能,NTC 断线后,CO DO 端子的输出均会反转 ; 如不使用温度保护功能, 将 RTS 端子对 SS 接 1K 电阻,RT 端子悬空即可 Rev 1.7 深圳市创芯微微电子有限公司 7 / 12

8 ( 以常见 NTC 型号为例 :) 充电高温保护温度点 THCP( ) 放电高温保护温度点 THDP( ) NTC 电阻 RNTC(KΩ) RT 电阻值 (KΩ) 表 1 常用温度保护点与 RT 电阻对应关系 6. 充电过电流正常工作状态下的电池, 在充电过程中, 如果 INI 端子电压低于充电过流保护电压 (CHA), 并且这种状态持续的时间超过充电过流保护延迟时间 TCHA 或更长, 则关闭充电控制用的 MOSFET, 停止充电, 这个状态称为充电过流状态进入充电过流保护状态后, 如果断开充电器 (M>CHA) 充电过电流状态被解除, 恢复到正常工作状态 7. 断线保护正常状态下, 芯片管脚 C1 C2 C3 C4 C5 中任意一根或多根与电芯的连线断开, 芯片通过检测并判断为发生断线状态, 强制将 CO 输出为高阻态,DO 输出为低电平, 即同时关闭充放电 MOS 管, 此状态称为断线保护状态当断开的连线重新正确连接后, 芯片退出断线保护状态 Rev 1.7 深圳市创芯微微电子有限公司 8 / 12

9 Rev 1.7 深圳市创芯微微电子有限公司 9 / 12 应用电路 1. 充放电回路共用 CM CCC RCC CC1 RC1 RC2 RC3 RC4 RC5 CC2 CC3 CC4 CC5 CTOC CC C1 C5 C3 C4 C2 SS TOC CTOD M CO RTS INI RT DO TEC TOD RT RNTC RSENSE RINI RDO RCO RM P+ CTEC RPD P-(CH-) 图 3 2. 充放电回路分开 CM CCC RCC CC1 RC1 RC2 RC3 RC4 RC5 CC2 CC3 CC4 CC5 CTOC CC C1 C5 C3 C4 C2 SS TOC CTOD M CO RTS INI RT DO TEC TOD RT RNTC RSENSE RINI RDO RCO RM P+ CTEC RPD CH- P- 图 4

10 BOM 清单器件标识典型值参数范围单位 RCC RC1 RC2 RC3 RC4 RC ~ 1 kω RNTC C kω RT 3*RNTC@THCP kω RINI ~ 2 kω RM ~ 510 kω RDO 2 1 ~ 10 kω RCO 10 1 ~ 12 MΩ RPD ~ 4 MΩ RSENSE - 可依实际过流值设定 mω CCC ~ 10μF, 耐压 25 μf CC1 CC2 CC3 CC4 CC ~ 1μF, 耐压 25 μf CTOC CTOD 0.1 可依设定选取, 耐压 10 μf CTEC 0.1 可依设定选取, 耐压 10 μf D1 1N4148 If=1mA, f<0.75 表 5 如非上述两种典型应用方案应用, 请详细咨询我司 FAE 1 其它特殊应用电路需要更改部分上述 BOM 表, 例如无检流电阻方案 P 充 N 放方案超大电流充放电等 ; 2 RCO RDO RPD 等电阻的值是需要结合 MOSFET 的器件参数和系统级功能需求进行调试 Rev 1.7 深圳市创芯微微电子有限公司 10 / 12

11 封装信息 TSSOP-16 封装尺寸符号尺寸 (mm) 最小值典型值最大值 A A A A b b c c D E E e 0.635BSC L L1 1.00BSC θ 0 8 Rev 1.7 深圳市创芯微微电子有限公司 11 / 12

12 SOP-16 封装尺寸 Rev 1.7 深圳市创芯微微电子有限公司 12 / 12

Microsoft Word - WI-D06-J-0066A.3 BM3452系列说明书

Microsoft Word - WI-D06-J-0066A.3 BM3452系列说明书专用 3 节可充电电池保护 IC 产品概述是专用 3 节可充电电池保护芯片, 具有高精度高集成度的特点, 适用于电动工具吸尘器以及小型后备电源等 BM3452 通过检测各节电池的电压充放电电流以及环境温度等信息实现电池过充过放放电过电流短路充电过电流温度保护等保护功能, 通过外置电容来调节过充过放过电流保护延时功能特点 ⑴ 各节电池的高精度电压检测功能 ; 过充电检测电压 3.6