行業(yè)技術(shù)分享：貼片保險(xiǎn)絲在單節(jié)鋰電池上的應(yīng)用

如今，手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)(攝像機(jī))、PDA、MP3/4…越來(lái)越多的產(chǎn)品采用鋰電池作為系統(tǒng)電路供電的電源。對(duì)電源的要求注重鋰電池體積要小，能量密度要高，并且無(wú)記憶效應(yīng)，還可循環(huán)多次使用等優(yōu)點(diǎn)。然而鋰電池爆炸事故近來(lái)也時(shí)有發(fā)生。所以對(duì)于鋰電池的安全性也越來(lái)越引起人們的重視。鋰電池保護(hù)板選擇合適的貼片保險(xiǎn)絲也就顯得非常重要了。

單節(jié)鋰電池的組成

鋰電池主要由電芯和電池保護(hù)板組成(如圖2)

鋰電池保護(hù)板主要功能：(1)過(guò)度充電保護(hù)，(2)過(guò)度放電保護(hù)，(3)過(guò)電流/短路保護(hù)

鋰電池保護(hù)板主要元器件：1，保護(hù)IC2，MOSFET3，SMDFUSE

單節(jié)鋰電池保護(hù)板上保險(xiǎn)絲的選擇

1，封裝：根據(jù)客戶的線路板決定試用尺寸，一般用1206/0603尺寸。

2，額定電壓：24V以上

3，額定電流：一般采用5A(要考慮到保險(xiǎn)絲在鋰電池保護(hù)板上是2次保護(hù)，所以要考慮到保護(hù)IC的保護(hù)延遲時(shí)間來(lái)確定保險(xiǎn)絲的熔斷時(shí)間)

4，冷電阻：15mΩ以下

5，安規(guī)要求：UL認(rèn)證

6，符合RoHS要求和Halogen-Free要求下面舉2個(gè)例子來(lái)說(shuō)明保險(xiǎn)絲的選擇。

例1：某單節(jié)鋰電池保護(hù)板電路圖如圖3，保護(hù)IC采用SII(精工)S8261ACJ，基本參數(shù)如圖4，采用的MOS管為BF9028DNJ/BF9028DNJ-A，部分參數(shù)如圖5。

A：保護(hù)電路工作正常

保護(hù)IC過(guò)電流保護(hù)原理：電流當(dāng)放電電流過(guò)大或短路情況發(fā)生時(shí)，保護(hù)IC將激活過(guò)(短路)電流保護(hù)，此時(shí)過(guò)電流的檢測(cè)是將PowerMOS的Rds(on)當(dāng)成感應(yīng)阻抗用以監(jiān)測(cè)其電壓的下降情形，若比所定的過(guò)電流檢測(cè)電壓還高則停止放電。

根據(jù)公式‘V-(過(guò)電流檢測(cè)電壓)=I(放電電流)*Rds(on)*2’可以算出放電電流達(dá)到多少保護(hù)IC開始進(jìn)行保護(hù)作用。

1：短路保護(hù)情況：

當(dāng)過(guò)電流檢測(cè)電壓0.9V，MOS管內(nèi)阻取最大值時(shí)候，可以檢測(cè)過(guò)電流將為最小值。算出此時(shí)過(guò)電流值為15A，此時(shí)保護(hù)IC保護(hù)延遲時(shí)間320us

當(dāng)過(guò)電流檢測(cè)電壓1.5V，MOS管內(nèi)阻取最小值時(shí)候，可以檢測(cè)過(guò)電流將為最大值。

算出此時(shí)過(guò)電流值為46.875A，此時(shí)保護(hù)IC保護(hù)延遲時(shí)間380us。

結(jié)論1：需求保險(xiǎn)絲在46.875A時(shí)候熔斷時(shí)間要大于380us，才能保證短路保護(hù)情況下保險(xiǎn)絲不會(huì)先于保護(hù)IC熔斷。

B：保護(hù)電路工作異常。

此時(shí)保護(hù)IC對(duì)短路不能起到保護(hù)作用，當(dāng)負(fù)載出現(xiàn)