TP07 PCM讲义.ppt

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TP07 PCM讲义

一, TP07原理圖介紹。 1.原理圖 2.TP07原理圖之 保護線路 主要元件 保護IC: U2, S8200BAFI6T1U MOS: Q1,Q2, FDZ1827NZ --MOSFET parameter 最大耐壓值,最大過電流值,最大阻值 工作模式下溫度範圍 C9和C14對MOSFET防ESD 保護 溫升效應 。。。。。。。等特性 詳細信息請查看FDZ1827NZ規格書 --鋰電的特性 為什麼鋰電需要保護? 鋰電池的體積越來越來小,能量密度越來越來高,無記憶效應,循環壽命高,電壓高,自放電率低等特點,所以需要保護線路來維持電池的工作。相比 鎳鎘,鎳氫電池容量低,電壓低(VOLTAGE 1.2V) ,不要考慮像鋰電那樣的保護線路。 由於鋰電池的能量密度高,因此難以確保電池的 安全性,在過充的狀態下,電池溫度過高(一般電池承受60度,軍工產品除外),使電池內部電解液分解產生氣體,因內壓上升而產生自燃或破裂的危險。反之,由於過度放電狀態下,電解液因分解導致電池特性及耐久性劣化,因而降低電池工作次數。 最大允許電壓(為不同所需---例如割草機動力電池為高壓電芯,過壓保護值為4.5v左右,充電電壓為4.25v或4.3v,一般電池過充保護電壓值為4.2~4.5V,充電電壓為4.2v,標稱電壓為3.7v。 低電壓電芯—磷酸鐵鋰過充保護電壓值為3.8v~3.9v ,且充電電壓為3.6V,標稱電壓為3.3v )。 一般電芯最小允許電壓(軟包裝電芯最小電壓為3.0v 和硬殼電芯最小電壓為2.75v,硬殼電芯還分電解液不同標稱電壓不同如:三元材料3.6v,鈷酸鋰3.7v,磷酸鐵鋰3.3v。。。。。。等等) 。由此得出 所選的保護IC 的型號隨使用用途而改變. 用電器的工作電流,最大工作電流/電芯容量都需要考慮,一般工作電流建議值為0.2CA,最大工作電流為2CA,不過還要看MOSFET 所承受的過電流/過電壓能力,特殊電芯除外(有高倍率電芯,最高可達40CA)。當然工作電流跟客戶的用電器有關,依照客戶需求設計。 --過流值設定 當充電/放電過電流或短路時,電流會很大,所以我們會設計對於電流的保護值:此時過電流的檢測是由功率MOSFET的RDS(ON)當成感應阻抗用作監控其過流檢測電壓變化的情形。 V-=I*RDS(單個MOSFET)*2(v-為過流檢測電壓,I 為過流值,“2” 是為倆個MOSFET封裝在一起的MOSFET) 典型過流值為在3.8v~4.0V/室溫下所得出的值 對MOS 有關阻值變化:溫度/電流/電壓及其它因素影響。 PCM test board resistance (AC/DC) AC內阻手動測法:用AC內阻儀 ,在PCM加電芯,再進行觸發,量測B- 到P-之間的內阻和B+到P+的內阻,然後相加,它的總值為PCM的AC阻值 DC內阻手動測法:用電源當作電芯,設置參數為3.8V/2A,負載加1A,加載後測量B-到P-的電壓和B+到P+的電壓,然後把正極端和負極端的電壓相加,然後把總電壓除以負載電流 1A得出內阻值。 內阻增加會直接影響到電池的自耗電和壽命 4.GAS GUAGE IC :BQ27545 無內部AFE功能,需外加電池保護功能 智能電量顯示 智能溫度提示功能 SHA-1加密功能 電池壽命的記錄 阻抗跟踪 客戶信息/製造商信息 有智能通信(I2C,HDQ)。。。。。。。 簡述TI芯片的發展過程: 簡單的庫倫計如BQ27010,BQ27020…無內部FAE等等,然後是庫倫計+AFE---BQ3060等等,後來是阻抗跟踪技術(如BQ20Z70,由倆個IC組成,做FAE的BQ29330,做電量顯示的BQ20Z70),再後來是阻抗跟踪技術和FAE 組合在一起作為智能保護IC(BQ20Z75,BQ20Z95).目前必威体育精装版的是BQ20Z45,BQ20Z65,BQ27541,BQ27545 BQ27545線路組成 BQ27545 PIN FUNCTIONS 低阻值感應電阻,SRP,SRN通過走差分線路對其電阻進行電流偵測 溫度提示 ,通過TS內部ADC溫度偵測 通信,有I2C,HDQ, I2C 可以轉為HDQ(EV2300) ,EV2300正常模式下HDQ是不能轉為I2C模式,但是可以用軟件ForceI2C發送命令轉為I2C模式導入Senc文件,HDQ 有被上拉,通過二級管(起保護作用)進行降壓(主機應用),通過穩壓管進行穩壓處理作為保護HDQ通信 SE, 進入Shutdown 模式。 軟件對IC 的工作模式可以由軟件命令控制。 5.ESD 防護 6.Q3特殊功能 7.PCB layout 對電器性能的影響 大電

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