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电池保护板
顾名思义,电池保护板主要是针对可充电电池(一般指锂电池)起保护作用的集成电路板。锂电池(可充型)之所以需要保护,是由于锂电池本身的材料决定了它不能被过充、过放、过流、短路及**高温充放电,因此锂电池总会有保护板和一片电流保险器出现。下图为电池板保护电路。PTC:正温度系数热敏电阻;NTC:负温度系数热敏电阻,在环境温度升高时,其阻值降低,使用电设备或充电设备能够及时反应,控制内部中断而停止充放电;U1为电路保护芯片,U2为两个反接的MOSFET开关。正常状态下电池板U1的CO和DO都输出高电压,两个MOSFET都处于打开状态,电池可以自由充放电。
外壳特性
锂,原子序数3,原子量6.941,是轻的碱金属元素。为了提升安全性及电压,科学家们发明了用石墨及钴酸锂等材料来储存锂原子。这些材料的分子结构,形成了纳米等级的细小储存格子,可用来储存锂原子。这样一来,即使是电池外壳破裂,氧气进入,也会因氧分子太大,进不了这些细小的储存格,使得锂原子不会与氧气接触而避免爆炸。
早期研发:
锂电池早期应用在心脏起搏器中。锂电池的自放电率较低,放电电压平缓等优点,使得植入人体的起搏器能够长期运作而不用重新充电。锂电池一般有**3.0伏的标称电压,更适合作集成电路电源。二氧化锰电池,就广泛用于计算器,数码相机、手表中。
为了开发出性能更优异的品种,人们对各种材料进行了研究,从而制造出**的产品。
1992年Sony成功开发锂离子电池。它的实用化,使人们的移动电话、笔记本、计算器等携带型电子设备的重量和体积大大减小。
充电保护简化原理图
过充电保护:当U1检测到电池电压达到过充保护门限,CO管脚输出低电平,MOS管开关2由导通转为关闭,充电回路关断,充电器无法再对电池充电,从而实现过充保护。
过放电保护:在电池放电过程中,当U1检测到电池电压低于过放保护门**,DO脚由高电平转变为低电平,MOS管开关1关闭,使电池无法再放电;过放电保护状态下电池电压不能再降低,要求保护电路的电流较小,控制电路进入低功耗。过流保护:正常情况下,电池对负载进行放电,电流经过两个串联的MOS管开关,VM管脚检测到两个MOS管的压降电压为U。若负载因某种原因导致U异常,使回路电流增大,当U大于一定值时,DO管脚由高电压转变为低电压,MOS管开关1关闭,从而使放电回路电流为零,达到过电流保护作用。
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