概述 BM10D 产品是单节锂离子 / 锂聚合物可充电电池组保护的高集成度解决方案 BM10D 包括了先进的功率 MOSFET, 高精度的电压检测电路和延时电路 BM10D 具有非常小的 DFN-5L 的封装, 这使得该器件非常适合应用于空间限制得非常小的可充电电池组应用 BM10D 具有过充, 过放, 过流, 短路等所有的电池所需保护功能, 并且工作时功耗非常低 该芯片不仅仅是为手机而设计, 也适用于一切需要锂离子或锂聚合物可充电电池长时间供电的各种信息产品的应用场合 特点 高精度电压检测电路过充电检测电压 4.300 精度 ±50mV 过充电释放电压 4.100 精度 ±50mV 过放电检测电压 2.400 精度 ±100mV 过放电释放电压 3.000 精度 ±100mV 放电过流检测电压 150mV 精度 ±30mV 负载短路检测电压 1V( 固定 ) 精度 ±0.3V 各延迟时间由内部电路设置 ( 无需外接电容 ) 有过放自恢复功能 工作电流 : 典型值 3uA, 最大值 6.0uA(VDD=3.9V) 连接充电器的端子采用高耐压设计 (CS 端, 绝对最大额定值是 20V) 宽工作温度范围 :-40 ~+85 采用 DFN-5L 封装 产品应用 1 节锂离子可再充电电池组 1 节锂聚合物可再充电电池组 引脚示意图及说明 DFN-5L 序号名称引脚说明 1 VDD 正电源输入端, 接电池芯正极 3 2 1 3 6 4 5 2 VSS(GND) 负电源输入端, 接电池芯负极 3 CS 过电流检测输入端, 充电器检测端 4 S1 MOS 管 S 极, 接电池芯负极 5 S2(BATT-) MOS 管 S 极, 充电负极 6 D MOS 管 D 极 www.superchip.cn 第 1 页共 6 页 Version 1.0
BM10D( 文件编号 :S&CIC1292) 内部框图 GND VCC GND Vlitage divider Power on Rest Overcharge Current Comp Overdischarge Voltage Comp Overcharge Voltage Comp Oscillator Bandgap reference Logic Contoller Switch Overtemperature Protection Short Circuit Comp Overdischarge current2 Comp Overdischarge current 1 Comp Charge detection BATT- 绝对最大额定值 (VSS=0V,TA=25, 除非特别说明 ) 项目 符号 规格 单位 VDD 和 VSS 之间输入电压 V DD VSS-0.3~VSS+10 V CS 输入端电压 V CS VDD-20~VDD+0.3 V 工作温度范围 T OP -40~+85 储存温度范围 T ST -40~+125 容许功耗 P D 250 mw 电气特性 电气参数 ( 延迟时间除外 VSS=0V,TA=25, 除非特别说明 ) 项目 符号 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位 输入电压 V DD -V SS 工作电压 V DSOP1 -- 1.5 -- 8 V V DD -CS 工作电压 V DSOP2 -- 1.5 -- 20 V 耗电流 www.superchip.cn 第 2 页共 6 页 Version 1.0
工作电流 I DD V DD =3.9V -- 3.0 6.0 ua 静态电流 I OD V DD =2.0V -- -- 0.1 ua 检测电压 过充电检测电压 V CU -- 4.250 4.300 4.350 V 过充电释放电压 V CR -- 4.050 4.100 4.150 V 过放电检测电压 V DL -- 2.300 2.400 2.500 V 过放电释放电压 V DR -- 2.900 3.000 3.100 V 放电过流检测电压 V DIP V DD =3.6V 120 150 180 mv 负载短路检测电压 V SIP V DD =3.0V 0.7 1.0 1.3 V 单个 MOS 管漏极到源极的导通阻抗 R DS (on) V GS = 4.5V, I D = 1.0A -- 15.0 25.0 R DS (on) V GS = 2.5V, I D = 0.5A -- 20.0 30.0 mω 延迟时间参数 项目 符号 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位 过充电检测延迟时间 T OC V DD =3.9V 4.5V 100 150 200 ms 过放电检测延迟时间 T OD V DD =3.6V 2.0V 100 140 180 ms 放电过流检测延迟时间 T DIP V DD =3.6V,CS=0.4V 5 10 15 ms 负载短路检测延迟时间 T SIP V DD =3.0V,CS=0.3V 200 300 400 us 应用电路图 BATT+ R1 VDD 电芯 C1 VSS S1 CS S2 R2 BATT- www.superchip.cn 第 3 页共 6 页 Version 1.0
标记器件名称用途最小值典型值最大值说明 R1 电阻限流 稳定 VDD 加强 ESD 100Ω 330Ω 470Ω *1 R2 电阻限流 1KΩ 1KΩ 2KΩ *2 C1 电容滤波, 稳定 VDD 0.01uF 0.1uF 1.0uF *3 1 R1 连接过大电阻, 由于耗电流会在 R1 上产生压降, 影响检测电压精度 当充电器反接时, 电流从充电器流向 IC, 若 R1 过大有可能导致 VDD-VSS 端子间电压超过绝对最大额定值的情况发生 2 R2 连接过大电阻, 当连接高电压充电器时, 有可能导致不能切断充电电流的情况发生 但为控制充电器反接时的电流, 请尽可能选取较大的阻值 3 C1 有稳定 VDD 电压的作用, 请不要连接 0.01μF 以下的电容 工作说明 正常工作状态此 IC 持续侦测连接在 VDD 和 VSS 之间的电池电压, 以及 CS 与 VSS 之间的电压差, 来控制充电和放电 当电池电压在过放电检测电压 (VDL) 以上并在过充电检测电压 (VCU) 以下, 且 CS 端子电压在充电过流检测电压 (VCIP) 以上并在放电过流检测电压 (VDIP) 以下时, 充电控制用 MOSFET 和放电控制用 MOSFET 同时导通, 这个状态称为 正常工作状态 此状态下, 充电和放电都可以自由进行 注意 : 初次连接电芯时, 会有不能放电的可能性, 此时, 短接 CS 端子和 VSS 端子, 或者连接充电器, 就能恢复到正常工作状态 过充电状态正常工作状态下的电池, 在充电过程中, 一旦电池电压超过过充电检测电压 (VCU), 并且这种状态持续的时间超过过充电检测延迟时间 (TOC) 以上时,BM10D 会关闭充电控制用的 MOSFET, 停止充电, 这个状态称为 过充电状态 过充电状态在如下 2 种情况下可以释放 : 不连接充电器时, (1) 由于自放电使电池电压降低到过充电释放电压 (VCR) 以下时, 过充电状态释放, 恢复到正常工作状态 (2) 连接负载放电, 放电电流先通过充电控制用 MOSFET 的寄生二极管流过, 此时,CS 端子侦测到一个 二极管正向导通压降 (Vf) 的电压 当 CS 端子电压在放电过流检测电压 (VDIP) 以上且电池电压降低到过充电检测电压 (VCU) 以下时, 过充电状态释放, 恢复到正常工作状态 注意 : 进入过充电状态的电池, 如果仍然连接着充电器, 即使电池电压低于过充电释放电压 (VCR), 过充电状态也不能释放 断开充电器,CS 端子电压上升到充电过流检测电压 (VCIP) 以上时, 过充电状态才能释放 过放电状态正常工作状态下的电池, 在放电过程中, 当电池电压降低到过放电检测电压 (VDL) 以下, 并且这种状态持续的时间超过过放电检测延迟时间 (TOD) 以上时,BM10D 会关闭放电控制用的 MOSFET, 停止放电, 这个状态称为 过放电状态 过放电状态的释放, 有以下三种方法 : (1) 连接充电器, 若 CS 端子电压低于充电过流检测电压 (VCIP), 当电池电压高于过放电检测电压 (VDL) 时, 过放电状态释放, 恢复到正常工作状态 www.superchip.cn 第 4 页共 6 页 Version 1.0
(2) 连接充电器, 若 CS 端子电压高于充电过流检测电压 (VCIP), 当电池电压高于过放电释放电压 (VDR) 时, 过放电状态释放, 恢复到正常工作状态 (3) 没有连接充电器时, 如果电池电压自恢复到高于过放电释放电压 (VDR) 时, 过放电状态释放, 恢复到正常工作状态, 即 有过放自恢复功能 放电过流状态 ( 放电过流检测功能和负载短路检测功能 ) 正常工作状态下的电池,BM10D 通过检测 CS 端子电压持续侦测放电电流 一旦 CS 端子电压超过放电过流检测电压 (VDIP), 并且这种状态持续的时间超过放电过流检测延迟时间 (TDIP), 则关闭放电控制用的 MOSFET, 停止放电, 这个状态称为 放电过流状态 而一旦 CS 端子电压超过负载短路检测电压 (VSIP), 并且这种状态持续的时间超过负载短路检测延迟时间 (TSIP), 则也关闭放电控制用的 MOSFET, 停止放电, 这个状态称为 负载短路状态 当连接在电池正极 (BATT+) 和电池负极 (BATT-) 之间的阻抗大于放电过流 / 负载短路释放阻抗 ( 典型值约 300kΩ) 时, 放电过流状态和负载短路状态释放, 恢复到正常工作状态 另外, 即使连接在电池正极 (BATT+) 和电池负极 (BATT-) 之间的阻抗小于放电过流 / 负载短路释放阻抗, 当连接上充电器,CS 端子电压降低到放电过流保护电压 (VDIP) 以下, 也会释放放电过流状态或负载短路状态, 回到正常工作状态 注意 : 若不慎将充电器反接时, 回路中的电流方向与放电时电流方向一致, 如果 CS 端子电压高于放电过流检测电压 (VDIP), 则可以进入放电过流保护状态, 切断回路中的电流, 起到保护的作用 封装信息 b2 E2 E3 e1 D2 D2 e A b1 b A1 A3 LASER MARK Pin1 D E www.superchip.cn 第 5 页共 6 页 Version 1.0
SYMBOL MILLIMETER MILLIMETER SYMBOL MIN NOM MIN MIN NOM MIN A 0.83 0.85 0.87 E 5.70 5.80 5.90 A1 0 0.02 0.05 E2 2.20 2.25 2.30 A3 0.22REF E3 1.05 1.10 1.15 b/b2 0.21 0.23 0.25 e 0.45 0.50 0.55 b1 0.41 0.43 0.45 e1 0.95 1.00 1.05 D 1.85 1.90 1.95 K 0.35REF D2 1.18 1.23 1.28 L 0.67 0.72 0.77 www.superchip.cn 第 6 页共 6 页 Version 1.0