概述 是一款专为保护 ~ 串锂离子 / 聚合物电池的电池保护芯片, 可降低因电池过充, 过放, 过温和 / 或过流条件而导致的电池损坏或寿命缩短的风险 ±mv 的过充电检测电压精度保证电池安全的全容量充电 ±0mV 的电流检测电压精度保证放电过流准确触发 的充电过温保护阈值和放电过温保护阈值可通过外部电阻独立设置 将充电过温 放电过温 放电过流 / 短路事件通过 个独立的引脚输出, 可配合单片机灵活应用 可以直接驱动外部 P 型或 N 型的充电 MOSFET 和 N 型放电 MOSFET, 并保留一个特殊的 引脚, 让客户可根据应用控制放电 MOSFET 通过 引脚的设置可保护 串或者 串的电池包 的低功耗设计让电池包在存储阶段只消耗微不足道的电流 应用 电动工具 家电 备用电池系统 特点 内置高精度电压检测电路 : 过充电检测电压 : VCOV =.V to.v;0mv/step 精度 :±mv 过充电滞后电压 : VΔCOV=0~00mV;00mV/step 过放电检测电压 : VCUV=.V to.v;00mv/step 精度 :±0mV 过放电滞后电压 : VΔCUV =00mV~00mV; 00mV/step 内置三段放电过电流检测电路 : 过电流 检测电压 : VPDOC= 0mV to 0mV;mV/step 精度 :±0mV 过电流 检测电压 : VPDOC= * VPDOC 精度 :±0mV 负载短路检测电压 : VPSC= * VPDOC 精度 :±0mV 内置独立的充电过温和放电过温保护, 可通过外部电阻独立设置充电过温保护阈值和放电过温保护阈值 内置充电低温保护 各种延迟时间可通过外部电容设置 DOT COT 和 SC/OC 事件报警信号通过管脚输出 低消耗电流 : 工作状态时 : 典型值 μa 休眠状态时 :< μa 封装 :SSOP- 订购信息 封装温度范围订购型号包装打印产品打印 SSOP- -0 ~ ESSX-YY Note: xxxxxx Tape and Reel 00 units -YY xxxxxx Assembly Factory Code Lot Number 华润矽威科技 ( 上海 ) 有限公司 WWW.CRPOWTECH.COM 第 页 _DS_Rev CH.
典型应用电路 PCK+ 00R nf 0 (SSOP) VC VC VC VC 0 DOT_ALM COT_ALM K.uF ~0nF ~0nF 00R ~0nF N K K K K ~0nF PCK-.M 0M R00 0AT CHG FET DSG FET 图. 充电 NMOSFET 和放电 NMOSFET 的典型 串电池包应用电路 ( 注 : 禁止 0V 充电的简易应用, 单节电池电压低于.V 左右将禁止充电 ) PCK+ CHG+ SS CHG FET 00R.M nf 00R 0 (SSOP) VC VC VC VC 0 DOT_ALM COT_ALM K.uF ~0nF ~0nF ~0nF ~0nF K K K K PCK- 0M R00 0AT DSG FET 图. 充电 PMOSFET 和放电 NMOSFET 的典型 串电池包应用电路 ( 注 : 禁止 0V 充电的简易应用, 单节电池电压低于.V 左右将禁止充电 ) 华润矽威科技 ( 上海 ) 有限公司 WWW.CRPOWTECH.COM 第 页 _DS_Rev CH.
PCK+ 00K.uF 00K 00K L0 MCU 00R nf 0 (SSOP) VC VC VC VC 0 DOT_ALM COT_ALM K.uF ~0nF ~0nF 00R ~0nF N K K K K ~0nF PCK-.M 0M R00 0AT CHG FET DSG FET 图. 配合单片机使用的充电 NMOSFET 和放电 NMOSFET 的典型 串电池包应用电路 ( 注 : 禁止 0V 充电的简易应用, 单节电池电压低于.V 左右将禁止充电 ) PCK+ 00R nf 0 (SSOP) VC VC VC VC 0 DOT_ALM COT_ALM K.uF ~0nF ~0nF 00R ~0nF N K K K K ~0nF PCK-.M 0M R00 0AT CHG FET DSG FET 图. 充电 NMOSFET 和放电 NMOSFET 的典型 串电池包应用电路 ( 注 : 允许 0V 充电的简易应用 ) 华润矽威科技 ( 上海 ) 有限公司 WWW.CRPOWTECH.COM 第 页 _DS_Rev CH.
PCK+ CHG+ SS CHG FET.M nf 00R M 0 (SSOP) VC VC VC VC 0 DOT_ALM COT_ALM K.uF ~0nF 00R ~0nF ~0nF N K K K K ~0nF PCK- 0M R00 0AT DSG FET 图. 充电 PMOSFET 和放电 NMOSFET 的典型 串电池包应用电路 ( 注 : 允许 0V 充电的简易应用 ) PCK+ 00R nf 0 (SSOP) VC VC VC VC 0 DHT_ALM CHT_ALM K.uF ~0nF ~0nF 00R ~0nF N K K K K ~0nF PCK-.M 0M R00 0AT CHG FET DSG FET 图. 充电 NMOSFET 和放电 NMOSFET 的典型 串电池包应用电路 ( 注 : 允许 0V 充电的简易应用 ) 华润矽威科技 ( 上海 ) 有限公司 WWW.CRPOWTECH.COM 第 页 _DS_Rev CH.
管脚定义图 VC DDRV VC 0 VC (SSOP) VC 0 DOT_ALM COT_ALM 图. 管脚定义图 管脚描述 引脚号码 引脚名称 引脚功能描述 充电 NMOSFET 驱动 充电 PMOSFET 驱动 负载开路检测和充电器检测引脚 放电 NMOSFET 驱动 电流检测电压输入引脚 电池欠压保护延迟时间设定引脚, 外接电容 电池过压保护延迟时间设定引脚, 外接电容 不连接 芯片负电源输入引脚 0 温度检测电压输入引脚 放电过温保护阈值设定引脚 充电过温保护阈值和充电低温保护阈值设定引脚 不连接 COT_ALM 充电过温保护报警信号, 开漏输出 DOT_ALM 放电过温保护报警信号, 开漏输出 放电过流或短路保护报警信号, 开漏输出 不连接 电芯串联数选择引脚 接地 : 串 ; 接 VC: 串 VC 电芯 正极输入, 电芯 负极输入 0 VC 电芯 正极输入, 电芯 负极输入 VC 电芯 正极输入, 电芯 负极输入 VC 电芯 正极输入 芯片正电源输入引脚, 连接电池组正端 华润矽威科技 ( 上海 ) 有限公司 WWW.CRPOWTECH.COM 第 页 _DS_Rev CH.
放电 MOSFET 外部控制信号 简化模块图 VC VC VC VC 过压检测欠压检测 OV UV 电池通道控制 报警输出 COT_ALM DOT_ALM 电池电压检测过流 检测过流 检测短路检测电流检测 Control DOCP DOCP SCP 充放电控制 延时控制 Ld-Open/ Charger in Control 负载 / 充电器检测 充电管驱动 放电过温检测充电过温检测充电低温检测温度检测 DOT COT CUT Control 温度检测控制 逻辑控制 放电管驱动 图. 内部模块简化图 华润矽威科技 ( 上海 ) 有限公司 WWW.CRPOWTECH.COM 第 页 _DS_Rev CH.
极限参数 ( 注 ) ( 无特别说明,Ta= C) 参数 符号 对应引脚 参数范围 单位 引脚输入电压范围 -0. to + V 低压引脚电压范围 VIN_LV,,,,,,, DOT_ALM, COT_ALM -0. to +. V 高压引脚电压范围 VIN_HV -0. to + V 引脚电压范围 V -0. to +0. V 电池输入引脚电压范围 VC(n) to VC(n-), n= to ; VC to VCELL VC, VC, VC, VC -0. to + V 引脚电压范围 V -0. to +0. V 引脚电压范围 V - to +0. V 引脚电压范围 V -0. to + V ESD (HBM) ( 注 ) ± KV 工作结温范围 TA -0 to + C 存储温度范围 TG -0 to + C PN 结到环境热阻 (SSOP-) JA 0 C/W 注 : 最大极限值是指超出该工作范围 注 :HBM: ANSI/ESDA/JEDEC JS-00-0 华润矽威科技 ( 上海 ) 有限公司 WWW.CRPOWTECH.COM 第 页 _DS_Rev CH.
电气参数 ( 无特别说明,Ta= C,VCELL=.V) 供电 参数符号条件最小值典型值最大值单位 输入电压工作范围.0 0 V 输入电流 I_NOR 正常状态,VCELL=.V µ A I_PD 关断状态,VCELL=.V 0..0 µ A 启动电压 VPOR. V 放电 MOSFET 驱动电源 电池检测电路输入电流 (IVC, IVC, IVC, IVC) VVREGH >VVREGH+V.0 0. V <VVREGH+V - V 正常状态的 VC 输入电流 IVC VCELL=.V 0.0 µ A 正常状态的 VC(n) 输入电流 IVCn VCELL=.V, n= ~ -0. +0. µ A 电压保护参数 过充电保护电压 :.V~.V 可选 ;0mV/step 过充电恢复电压 : VCOVR =VCOV-VΔCOV; VΔCOV:0~00mV;00mV/step 过放电保护电压 :.V~.V 可选 ;00mV/step 过放电恢复电压 : VCUVR= VCUV+ VΔCUV; VΔCUV:00mV~00mV;00mV/step 电流保护参数 过电流 保护电压 : 0mV~0mV 可选 ;mv/step 过电流 保护电压 : VPDOC=* VPDOC 负载短路保护电压 : VPSC=* VPDOC 温度保护参数 VCOV VCOV- VCOV VCOV+ mv VCOVR VCOVR- VCOVR VCOVR+ mv VCUV VCUV-0 VCUV VCUV+0 mv VCUVR VCUVR-0 VCUVR VCUVR+0 mv VPDOC VPDOC-0 VPDOC VPDOC+0 mv VPDOC VPDOC-0 VPDOC VPDOC+0 mv VPSC VPSC-0 VPSC VPSC+0 mv 放电过温保护阈值 tdot 由连接到 引脚的电阻设定 tdot- tdot tdot+ C 放电过温恢复迟滞 tδdot 0 C 放电过温恢复阈值 tdotr tdotr = tdot tδdot tdotr- tdotr tdotr+ C 充电过温保护阈值 tcot 由连接到 引脚的电阻设定 tcot- tcot tcot+ C 充电过温恢复迟滞 tδcot C 充电过温恢复阈值 tcotr tcotr = tcot tδcot tcotr- tcotr tcotr+ C 充电低温保护阈值 tcut 由连接到 引脚的电阻设定 tcut- tcut tcut+ C 充电低温恢复迟滞 tδcut C 充电低温恢复阈值 tcutr tcutr = tcut + tδcut tcutr- tcutr tcutr+ C 充放电状态检测电压 VDSG.0.. mv 检测延迟时间 过充电保护延迟时间 TCOV C= 0..0. S 过放电保护延迟时间 TCUV C= 0..0. S 过放电后芯片进入休眠延迟时间 TCUV_PD C= S 过电流 保护延迟时间 TPDOC C= 0..0. S 过电流 保护延迟时间 TPDOC C= 0.0 0. 0. S 负载短路保护延迟时间 TPSC 内部固定延迟 00 0 00 μs 华润矽威科技 ( 上海 ) 有限公司 WWW.CRPOWTECH.COM 第 页 _DS_Rev CH.
温度检测周期 TTDET C= 0..0. S 引脚逻辑高电平阈值 VH -. V 引脚逻辑低电平阈值 VL. V MOSFET 驱动参数 引脚输出电流能力 引脚吸收电流能力 引脚输出电压 I I VCELL=.V,V= V μa 充电保护事件发生 VCELL=.V,V=+V μa 充电保护事件发生 Hi-Z Hi-Z VH 无放电保护事件发生 = VVREGH VL 放电保护事件发生 0. V 引脚吸收电流能力 I 负载开路检测 0 µ A 功能描述. 上电过程当电源接入, 上升, 放电 MOSFET 默认关闭 ; 当 VPWR-ON, 将检测是否有放电保护事件发生 如果没有放电保护事件且负载断开, 驱动打开放电 MOSFET, 进入正常工作状态. 放电过电流保护 有三段放电过电流保护功能 PDOC : 当 V VPDOC 且延迟时间 TD TPDOC, PDOC 触发, 放电 MOSFET 关闭 PDOC : 当 V VPDOC 且延迟时间 TD TPDOC, PDOC 触发, 放电 MOSFET 关闭 PSC: 当 V VPSC 且延迟时间 TD TPSC,PSC 触发, 放电 MOSFET 关闭 PDOC,PDOC 和 PSC 只有在负载开路时才会解除 PDOC/PSC 报警 : 如图, 当芯片进入 PDOC/PSC 状态时, 向 MCU 输出低电平报警. 温度保护在正常工作条件下, 每个 TTDET 周期轮流检测过温保护和低温保护 放电状态 DOT: 一旦检测到电池组的温度高于放电过温保护阈值 tdot, 放电过温保护 DOT 触发, 充放电 MOSFET 同时关闭 DOT 恢复 : 当满足以下条件时, 放电过温保护状态将被解除 MOSFET 恢复还需要满足以下条件 : a) 负载被移除或者充电器插入 充电状态 COT: 一旦连续检测到电池组的温度高于充电过温保护阈值 tcot 两次, 充电过温保护 COT 触发, 充电 MOSFET 关闭 COT 恢复 : 当以下两个条件之一发生时, 充电过温保护状态就会被解除 a) 电池组温度低于充电过温保护恢复阈值 tcotr 及以下 b) 检测到放电电流 CUT: 一旦连续检测到电池组的温度低于充电低温保护阈值 tcut 两次, 充电低温保护 CUT 触发, 充电 MOSFET 关闭 CUT 恢复 : 当以下两个条件之一发生时, 充电低温保护状态就会被解除 a) 电池组温度高于充电低温保护恢复阈值 tcutr 及以上 b) 检测到放电电流 DOT COT CUT 阈值设定图 是温度检测电路, 热敏电阻为 B= 的 0AT a) 电池组温度降低至放电过温恢复阈值 tdotr 及以下 放电过温保护状态解除时, 充电 MOSFET 恢复, 放电 华润矽威科技 ( 上海 ) 有限公司 WWW.CRPOWTECH.COM 第 页 _DS_Rev CH.
R R 0AT Current sense resistor Discharge current direction 图. 温度检测电路 DOT 阈值设定如图,DOT 阈值由连接到 的电阻 R 设定 : R=*RDOT 其中,RDOT 是热敏电阻 0AT 在 DOT 温度阈值所对应的阻值 例如 : 设置 DOT 阈值为 C, 对应的热敏电阻阻值 RDOT=.KΩ, 则 R=KΩ 设置 DOT 阈值为 0 C, 对应的热敏电阻阻值 RDOT=.KΩ, 则 R=Ω 设置 DOT 阈值为 C, 对应的热敏电阻阻值 RDOT=.KΩ, 则 R=KΩ COT/CUT 阈值设定 COT/CUT 阈值由连接到 的电阻 R 设定 : R=.RCOT 其中,RCOT 是热敏电阻 0AT 在 COT 温度阈值所对应的阻值 CUT 阈值由 RCOT 决定 : RCUT=.RCOT 例如 : 设置 COT 阈值为 C, 对应的热敏电阻阻值 RCOT=.KΩ, 则 R=KΩ, RCUT=.KΩ, 对应的 CUT 阈值为 -. C 设置 COT 阈值为 0 C, 对应的热敏电阻阻值 RCOT=.KΩ, 则 R=Ω,RCUT=0KΩ, 对应的 CUT 阈值为 - C COT 阈值和 DOT 阈值由外部电阻 R 和 R 分别设置, 可使应用更加灵活和便利 取消 DOT/COT/CUT 功能 : 用 Ω 的电阻替代热敏电阻将不会触发 COT DOT 和 CUT 仅取消 CUT 功能 : 将一个 KΩ 的电阻与热敏电阻并联将不会触发 CUT DOT/COT 报警 : 如图, 当芯片处于 DOT 或 COT 状态,DOT_ALM 或 COT_ALM 将向 MCU 输出低电平报警. 过充电保护一旦任何一节电池电压超过 VCOV 并持续 TCOV 及以上, 就进入过充电保护状态 (COV), 充电 MOSFET 关闭 在 COV 状态, 一旦检测到放电电流, 充电 MOSFET 打开 当每节电池的电压都低于 VCOVR, 退出过充电状态, 此时若无其他充电保护事件, 则打开充电 MOSFET. 过放电保护一旦任何一节电池电压低于 VCUV 并持续 TCUV 及以上, 就进入过放电保护状态 (CUV), 放电 MOSFET 关闭, 同时打开充电器检测功能 CUV 恢复 : a) 所有电池电压被充电至 VCUVR 及以上 放电 MOSFET 恢复还需要满足以下条件 : a) 负载被移除或者充电器插入. 休眠状态在过放电状态, 如果同时满足以下条件, 将进入休眠状态 : a) 无任何充电保护事件 ( 过充电 充电过温 充电低温 ) b) 过放电状态持续 TCUV_PD 及以上 在休眠状态, 放电 MOSFET 关闭, 充电 MOSFET 打开, 大部分内部电路停止工作, 消耗电流降低至 I_PD 或更低 休眠状态恢复需要满足以下条件 : a) 充电器插入. 延迟时间设置过充电保护延迟时间 (TCOV) 和温度检测周期 (TTDET) 由连接到 引脚的外部电容设置 过放电保护延迟时间 (TCUV) 关断延迟时间(TCUV_PD) 和一段 / 二段过电流延迟时间 (TPDOC& TPDOC) 由连接到 引脚的外部电容设置 短路保护延迟 (TPSC) 为固定的 0µS ( 典型值 ) 典型值 : TCOV TTDET TCUV TCUV_PD TPDOC [s] = 0 * C [µf] [s] = 0 * C [µf] [s] = 0 * C [µf] [s] = 0* C [µf] [s] = 0 * C [µf] 华润矽威科技 ( 上海 ) 有限公司 WWW.CRPOWTECH.COM 第 0 页 _DS_Rev CH.
TPDOC [s] =.0 * C [µf]. 放电 MOSFET 外部控制放电 MOSFET 可切换到 引脚来控制 当 引脚连接到高电平, 放电 MOSFET 的状态由芯片决定, 当 引脚接地或者悬空 ( 由内部连接到 ), 放电 MOSFET 关闭 表. 引脚控制逻辑 引脚 引脚低低悬空低高正常 * * 正常 : 引脚由内部电压 电流 温度检测电 路决定. 引脚功能 引脚用于设定电池包串联的数目 : 表. 引脚控制逻辑 Configuration VC cells cells 产品名目录 Part Number COV Threshold COV release Threshold CUV Threshold CUV release Threshold Pack Level- OC Threshold Pack Level- OC Threshold Pack SC Threshold ESSX- AA ESSX- AB V COV. ±0.0V. ±0.0V V COVR.0 ±0.0V.0 ±0.0V V CUV. ±0.0V. ±0.0V 注 : 需要上述检测电压值以外的产品时, 请向本公司营业部咨询 V CUVR.0 ±0.0V.0 ±0.0V V PDOC 0. ±0.0V 0. ±0.0V V DOCP 0. ±0.0V 0. ±0.0V V PSC 0. ±0.0V 0. ±0.0V 华润矽威科技 ( 上海 ) 有限公司 WWW.CRPOWTECH.COM 第 页 _DS_Rev CH.
封装信息 Symbol Millimeters Inches Min Max Min Max A.0.0 0.0 0.0 A 0.00 0.0 0.00 0.00 A.0.00 0.0 0.0 b 0.0 0.0 0.00 0.0 c 0.00 0. 0.00 0.00 D.0.0 0. 0. E.00.000 0.0 0. E.00.00 0. 0. e 0.(BSC) 0.0(BSC) L 0.00 0.00 0.0 0.0 θ 0 0 华润矽威科技 ( 上海 ) 有限公司 WWW.CRPOWTECH.COM 第 页 _DS_Rev CH.
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