电池保护板电路
根据使用IC,电压等不同而电路及参数有所不同,下面以DW01 配MOS 管8205A 进行讲解:
锂电池保护板其正常工作过程为:
当电芯电压在2.5V 至4.3V 之间时,DW01 的第1 脚、 第3 脚均输出高电平(等于供电电压),第二脚电压为0V。此时 DW01 的第1 脚、第3 脚电压将分别加到8205A 的第5、4 脚, 8205A 内的两个电子开关因其G 极接到来自DW01 的电压,故 均处于导通状态,即两个电子开关均处于开状态。此时电芯的负 极与保护板的P-端相当于直接连通,保护板有电压输出。
2.保护板过放电保护控制原理
当电芯通过外接的负载进行放电时,电芯的电压将慢慢降 低,同时DW01 内部将通过R1 电阻实时监测电芯电压,当电芯电 压下降到约2.3V 时DW01 将认为电芯电压已处于过放电电压 状态,便立即断开第1 脚的输出电压,使第1 脚电压变为0V, 8205A 内的开关管因第5 脚无电压而关闭。此时电芯的B-与保 护板的P-之间处于断开状态。即电芯的放电回路被切断,电芯 将停止放电。保护板处于过放电状态并一直保持。等到保护板的 P 与P-间接上充电电压后,DW01 经B-检测到充电电压后便立 即停止过放电状态,重新在第1 脚输出高电压,使8205A 内的 过放电控制管导通,即电芯的B-与保护板的P-又重新接上,电 芯经充电器直接充电。
电池保护板电路
如图所示,在保护板对外放电的过程中,8205A 内的两 个电子开关并不完全等效于两个机械开关,而是等效于两个电阻 很小的电阻,并称为8205A 的导通内阻, 每个开关的导通内阻 约为30m\U 03a9 共约为60m\U 03a9,加在G 极上的电压实际 上是直接控制每个开关管的导通电阻的大小当G 极电压大于1V 时,开关管的导通内阻很小(几十毫欧),相当于开关闭合,当G 极电压小于0.7V 以下时,开关管的导通内阻很大(几MΩ),相当 于开关断开。电压UA 就是8205A 的导通内阻与放电电流产生 的电压,负载电流增大则UA 必然增大,因UA0.006L×IUA 又称 为8205A 的管压降,UA 可以简接表明放电电流的大小。上升到 0.2V 时便认为负载电流到达了极限值,于是停止第1 脚的输出 电压,使第1 脚电压变为0V、8205A 内的放电控制管关闭,切 断电芯的放电回路,将关断放电控制管。换言之DW01 允许输 出的最大电流是3.3A,实现了过电流保护。
4. 短路保护控制过程
短路保护是过电流保护的一种极限形式,其控制过程及原 理与过电流保护一样,短路只是在相当于在P P-间加上一个阻 值小的电阻(约为0Ω)使保护板的负载电流瞬时达到10A 以上, 保护板立即进行过电流保护。
5.保护板过充电保护控制原理
当电池通过充电器正常充电时,随着充电时间的增加,电芯 的电压将越来越高,当电芯电压升高到4.4V 时,DW01 将认为电 芯电压已处于过充电电压状态,便立即断开第3 脚的输出电压, 使第3 脚电压变为0V,8205A 内的开关管因第4 脚无电压而关 闭。此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。即电芯的 充电回路被切断,电芯将停止充电。保护板处于过充电状态并一 直保持。等到保护板的P 与P-间接上放电负载后,因此时虽然 过充电控制开关管关闭,但其内部的二极管正方向与放电回路的 方向相同,故放电回路可以进行放电,当电芯的电压被放到低于 4.3V 时,DW01 停止过充电保护状态重新在第3 脚输出高电压, 使8205A 内的过充电控制管导通,即电芯的B-与保护板P-又重 新接上,电芯又能进行正常的充放电。
总而言之,在学完本节后,我们应该能够:说明保护板过放电保护控制原理;参与讨论短路保护控制过程;解释保护板过充电保护控制原理等相关知识,希望对各位读者有比较大的参考价值。
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