电池保护板电路.ppt

保护板电路设计基础知识 电路的基本原理 保护板的作用 保护板顾名思义就是起保护作用，其主要的功能有三个： 1、过充保护功能 2、过放保护功能 3、过流保护功能 另外在电池的装配中也能对电池的极耳和输出转接起到一定的作用 保护板主要元器件 A、主要使用的主控IC： 精工S-8261系列、S-8232系列； Mitsumi的MM3077系列、MM1414系列； B、常使用的MOSFET有： ALPHAOMEGA 的AO8810 SANYO的FTD2017 TOSHIBA的TPCS8212 常规内阻一般按30mΩ计算 C、其他的外围电阻、电容等 IC的主要参数选择 过充保护电压值（常规为4.28V±20mV） 过放保护电压值（常规为2.3V±50mV） 过电流检测电压值（常规为0.15V±10mV） 可以参照IC生产厂提供的参数表进行选择 还有些需要对响应时间做相应的选择。 单节保护板的原理图如下： 两串保护板的原理图 三串、四串保护板的原理图 保护板成品检测 保护板做成成品后主要检测以下几个方面： 过充保护功能、过放保护功能、ID、NTC（在来料是检验） 短路保护功能（半成品或成品时检测） 保护板内阻的测量： B-与P-端之间的电阻加上B+与P+端之间的电阻就是保护板的总内阻。测量方法是用欧姆定律。 一、保护板电路设计需要的参数 1、过充电保护电压 2、过放电保护电压 3、过电流保护的电流值 4、ID、NTC电阻的阻值 5、正常工作时的工作电流值 6、是否需要充电控制电路 7、保护板的尺寸大小 8、是否需要贴五金端子 9、是否需要加PTC或FUSE 1、过充电保护 外界给电池充电时，保证电池在长时间充电过程中或高电压充电时，当电芯电压到达临界值时，保护板的保护IC动作，使电芯不被过充。 我司的电芯最大电压为4.2V，保护IC过充电电压约为4.28左右（可选择），因为在给电池充电的时候，电芯的电压会被上拉，即测量的电压比实际的电压高，则IC动作时电芯电压不会超过4.2V。 2、过放电保护 电池在带载使用时，或存放很长时间时，当电芯的电压下降到2.3V左右的时候，保护板上的保护IC将会动作，关断MOSFET，以达到保护电芯避免过放。 而过放保护电压点是可以根据需要改变临界值的大小。但如果选择高电压保护的话将会影响电池的实际工作时间。 3、过电流保护 当电池在充电或放电过程中，出现了异常状况，如充电器的充电电流过大、短路导致放电电流过大，此时保护IC经过R2电阻检测MOSFET两端电压，当电压达到临界值时则关断MOSFET。 IC的过流检测电压值是可以选择的，设检测电压值为V，放电电流为I，MOSFET的内阻为R 则V的选择：V=I*R 4、ID、NTC电阻的阻值 由于不少的用电设备内部都会有设置识别电路和温度保护电路。例如手机电池,识别电阻（ID电阻）主要用于充电时识别此电池是否可以在该手机上充电，辨别真伪；或其他的辨识作用。而NTC则在充电时由于环境因数或充电异常时导致电池的温度上升，此时NTC电阻的阻值改变，而触发内置电路起到保护作用。 5、正常工作时的工作电流值 用电设备在使用时通常会有两种电流，启动电流和稳定后的工作电流。启动电流往往会比稳定后的工作电流大很多，即有电流波峰值。而负载稳定后工作电流则相对小很多。 不同的工作电流，将影响保护板上的IC参数选择。如果启动电流很大但时间很短，则只需要在过流检测部分做相应的修改；而长时间大电流工作则需要增加电路中各个器件的耐流值，避免因时间大电流工作而把器件烧坏。 6、是否需要充电控制电路 所谓充电控制电路就是在充电器对电池充电时，当电池的电压达到4.2V时，电路输出一个电平信号给手机，告诉手机电池已经充饱，手机可以做相应的动作。有些手机把此部分的电路做在手机内部，有的则在电池保护板上加载。 此部分电路如果在保护板上加载时，需要占用比较大的空间，同时电路会复杂很多，而且成本会大大提高。 7、保护板的尺寸大小 在保护板设计过程中，保护板的尺寸大小是根据客户提供的电池外壳3D图和我司电芯尺寸来确定的。 保护板的尺寸大小主要影响以下几个方面： 1、保护板上电路的布线和装配工艺难易程度 2、保护板上使用的元器件的封装尺寸 3、保护板的价格是按保护板的面积来计算的 8、保护板是否需要贴五金端子 如果电池是有外壳封装时，往往要考虑是否需要贴五金端子。整个电池封装好后只有输出端是能被外界看到，通常情况是使用镀金板或贴五金片，还有的就是把五金注塑在壳子里，再把五金和板子的输出端焊接起来。 当需要五金片时，在打样保护板的同时还需要打样五金片，而且五