Как платы защиты литиевых аккумуляторов обеспечивают безопасность и надежность элементов?

Зеленая плата защиты печатной платы для литиевые аккумуляторы предотвращает перезарядку, переразрядку и короткое замыкание аккумулятора путем управления включением/выключением MOS-транзистора в цепи.

Умело использует характеристики MOS-транзисторов для предотвращения перегрузки по току без добавления дополнительных устройств.

Первая линия защиты — «бронежилет» элемента аккумулятора

Литиевые аккумуляторы содержат легковоспламеняющиеся и взрывоопасные компоненты, их химические свойства не очень стабильны, и возникают проблемы при слишком высоком или слишком низком напряжении и токе.

Каждый стандартный литиевый аккумулятор поставляется с платой защиты с завода

Функциональность этой защитной платы весьма ограничена. Она обеспечивает лишь минимальную защиту.

Обеспечивает базовую защиту при входном напряжении выше 4,4 В, напряжении ниже 2,1 В или наличии короткого замыкания (чрезмерный переходный ток).

Плата зарядной защиты использует самые простые компоненты, чтобы обеспечить высокую надежность и чувствительность модуля.

• Согласно схематической диаграмме, управляющая ИС отслеживает состояние литиевой батареи и управляет включением и выключением MOS-транзистора для контроля включения и выключения зарядной цепи.

• Предохранитель предотвращает выход из строя управляющей ИС и быстро отключает зарядную цепь при возникновении короткого замыкания с высоким током.

Нормальная зарядка

 Защита от перезарядки

Вывод 5 управляющей ИС обнаруживает перенапряжение → выключает Q2 → зарядная цепь отключена

• Условия восстановления

Внешнее зарядное напряжение снижается

Элемент батареи частично разряжается, и напряжение элемента батареи падает

 

Нормальный разряд

ЗАЩИТА ОТ ГЛУБОКОГО РАЗРЯДА

Обнаружение пониженного напряжения между выводами Vdd и Vss управляющей ИС → отключает Q1 → разрядная цепь отключается

 

Защита от короткого замыкания и перегрузки по току

Предохранитель — отключится при возникновении большого переходного тока. Это необходимо для предотвращения выхода из строя управляющей ИС. Является чисто физической защитой и последней гарантией.

Общепринятая практика на сегодняшний день — использовать характеристики внутреннего сопротивления MOS-транзистора для определения перегрузки по току.

Перед введением необходимо уточнить

• Внутреннее сопротивление MOS-транзистора составляет около 30 мОм ω а общее сопротивление двух MOS-транзисторов — 60 мОм ω .

• Теория: Когда через резистор протекают ток 10 мА и 1 А, разность напряжений на его концах различается.

Управляющая ИС от

• Разность напряжений между двумя концами MOS Vds

• Внутреннее сопротивление MOS Rds

• Пороговое значение, установленное внутри управляющей ИС, как правило, составляет 0,1 В

Согласно закону Ома

I = Vds / Rds = 0,1 В / 0,06 ω ~ 2 А

Таким образом, управляющая ИС обнаруживает напряжение через контакт Pin2. Небольшая разница напряжений может превысить пороговое значение, заданное производителем.

Превышение P2 превышает пороговое напряжение → определение перегрузки по току > 1 А → отключение MOS-транзистора → разъединение цепи.

определение перегрузки по току без добавления дополнительных устройств.