什么是锂电池掩护板,掩护板的基础 知识和不良剖析 !
锂电池掩护板是对串联锂电池组的充放电掩护;在充溢 电时能保险 各单体电池之间的电压分别 小于设定值(一样往常 ±20mV),完成 电池组各单体电池的均充,有用 地改善了串联充电方式下的充电效果;同时检测电池组中各个单体电池的过压、欠压、过流、短路、过温形状 ,掩护并延伸 电池运用 寿命;欠压掩护使每一单节电池在放电运用 时阻止 电池因过放电而损坏。
制品锂电池组成主要 有两大局限 ,锂电池芯和掩护板,锂电池芯主要 由正极板、隔膜 、负极板、电解液组成;正极板、隔膜 、负极板纠葛 或层叠,包装,灌注电解液,封装后即制成电芯,锂电池掩护板的作用许多人都不知道 ,锂电池掩护板,望文生义 就是掩护锂电池用的,锂电池掩护板的作用是掩护电池不过 放、不过 充、不过 流,尚有 就是输入 短路掩护。
1、控制ic,2、开关管,另外还加一些微容和微阻而组成。控制ic 作用是对电池的掩护,如抵达 掩护条件就控制mos举行 断开或紧闭 (如电池抵达 过充、过放、短路、过流、等掩护条件),其中mos管的作用就是开关作用,由控制ic开控制。
锂电池(可充型)之以是 需求 掩护,是由它自己 特征 决议 的。因为 锂电池自己 的质料决议 了它不行 被过充、过放、过流、短路及超高温 充放电,是以 锂电池锂电组件总会随着一块细腻 的掩护板和一片电流维护 器泛起。锂电池的掩护成效 通常由掩护电路板和PTC协同完成,掩护板是由电子电路组成,在-40℃至+85℃的情形 下时辰 准确 的监视电芯的电压和充放回路的电流。
1、过充掩护及过充掩护恢复
当电池被充电使电压凌驾设定值VC(4.25-4.35V,详细 过充掩护电压取决于IC)后,VD1翻转使Cout变成 低电平,T1阻止 ,充电阻止 .当电池电压回落至VCR(3.8-4.1V,详细 过充掩护恢来电 压取决于IC)时,Cout变成 高电平,T1导通充电继续 , VCR必需 小于VC一个定值,以防止 频仍 跳变。
2、过放掩护及过放掩护恢复
当电池电压因放电而降低至设定值VD(2.3-2.5V,详细 过充掩护电压取决于IC)时, VD2翻转,以短时间 延时后,使Dout变成 低电平,T2阻止 ,放电阻止 ,当电池被置于充电时,外部 或门被翻转而使T2再次导通为下次放电作好预备 。
3、过流、短路掩护
当电路充放回路电流凌驾设定值或被短路时,短路检测电路举动 ,使MOS管关断,电流阻止 。
R1:基准供电电阻;与IC外部 电阻构成分 压电路,控制外部 过充、过放电压竞赛 器的电平翻转;一样往常 在阻值为330Ω、470Ω竞赛 多;当封装方式 (即用尺度元件的长和宽来表现 元件巨细,如0402封装标志 此元件的长和宽划分为1.0mm和0.5mm)较大时,会用数字标志 其阻值,如贴片电阻上数字标志 473, 即表现 其阻值为47000Ω即47KΩ(第三位数体如今 前两位前面 加0的位数)。
R2:过流、短路检测电阻;经过 检测VM端电压控制掩护板的电流 ,焊接不良、损坏会形成 电池过流 、短路无掩护,一样往常 阻值为1KΩ、2KΩ较多。
R3:ID识别 电阻或NTC电阻(前面 有先容 )或两者都有。
总结:电阻在掩护板中为玄色贴片,用万用表可测其阻值,当封装较大时其阻值会用数字表现 ,表现 要领如上所述,虽然电阻阻值一样往常 都有误差 ,每个电阻都有精度规格,如10KΩ电阻规格为+/-5%精度则其阻值为9.5KΩ -10.5KΩ规模内都为及格。
C1、C2:因为 电容中间 电压不行 突变 ,起瞬间 稳压和滤波作用。总结:电容在掩护板中为黄色贴片,封装方式 0402较多,也有少数 0603封装(1.6mm长,0.8mm宽);用万用表检测其阻值一样往常 为有限 大或MΩ级别;电容泄电 会发作 自耗电大,短路无自恢复征象 。FUSE:深刻 FUSE或PTC(Positive Temperature Coefficient的缩写,意旨 是正温度系数);防止 不喧嚣 大电流和高温 放电的发作 ,其中PTC有自恢复成效 。
总结:FUSE在掩护板中一样往常 为白色贴片,LITTE公司提供FUSE会在FUSE上标志 字符D-T,字符表现 意旨 为FUSE能遭受 的额外 电流,如表现 D额外 电流为0.25A,S为4A,T为5A等。
U1:控制IC;掩护板一切 成效 都是IC经过 监视毗邻 在VDD-VSS间的电压差及VM-VSS间的电压差而控制C-MOS执行开关举动 来完成 的。
Cout:过充控制端;经过 MOS管T2栅极电压控制MOS管的开关。
Dout:过放、过流、短路控制端;经过 MOS管T1栅极电压控制MOS管的开关。
VM:过流、短路掩护电压检测端;经过 检测VM端的电压完成 电路的过流、短路掩护
(U(VM)=I*R(MOSFET))。
总结:IC在掩护板中一样往常 为6个管脚的封装方式 ,其区别管脚的要领为:在封装体上标志 黑点的周围 为第1管脚,然后逆时针旋转划分为第2、3、4、5、6管脚;如封装体上无黑点标志 ,则正看封装体上字符左下为第1管脚,其他 管脚逆时针类推)C-MOS:场效应开关管;掩护成效 的完成 者 ;连焊、虚焊、假焊、击穿时会形成 电池无掩护、无显示、输入 电压高等 不良征象 。
总结:CMOS在掩护板中一样往常 为8个管脚的封装方式 ,它时由两个MOS管组成,相当于两个开关,划分控制过充掩护和过放、过流、短路掩护;其管脚区分要领和IC一样。
在掩护板正常情形 下,Vdd为高电平,Vss、VM为低电平,Dout、Cout为高电平;当Vdd、Vss、VM任何一项参数变幻 时,Dout或Cout的电平将发作 转变 ,此时MOSFET执行照应 的举动 (开、关电路),从而完成 电路的掩护和恢复成效 。
一、 无显示、输入 电压低、带不起负载:
此类不良首先扫除 电芯不良(电芯原来无电压或电压低),若是 电芯不良则应实验 掩护板的自耗电,看能否 是掩护板自耗电过大招致 电芯电压低。若是 电芯电压正常,则是因为 掩护板整个回路欠亨 (元器件虚焊、假焊、FUSE不良、PCB板外部 电路欠亨 、过孔欠亨 、MOS、IC损坏等)。详细 剖析 顺序 如下:
(一)、用万用表黑表笔接电芯负极,红表笔依次 接FUSE、R1电阻中间 ,IC的Vdd、Dout、Cout端,P+端(假定 电芯电压为3.8V),逐段举行 剖析 ,此几个实验 点都应为3.8V。若不是,则此段电路有效果 。
1. FUSE中间 电压有转变 :实验 FUSE能否 导通,若导通则是PCB板外部 电路欠亨 ;若不导通则FUSE有效果 (来料不良、过流损坏(MOS或IC控制失效 )、材质有效果 (在MOS或IC举动 之前FUSE被烧坏),然后用导线短接FUSE,继续 往后剖析 。
2. R1电阻中间 电压有转变 :实验 R1电阻值,若电阻值异常,则多是 虚焊,电阻自己 断裂。若电阻值无异常,则多是 IC外部 电阻泛起效果 。
3. IC实验 端电压有转变 :Vdd端与R1电阻相连。Dout、Cout端异常,则是因为 IC虚焊或损坏。
4. 若前面 电压都无转变 ,实验 B-到P+间的电压异常,则是因为 掩护板正极过孔欠亨 。
(二)、万用表红表笔接电芯正极,激活MOS管后,黑表笔依次 接MOS管2、3脚,6、7脚,P-端。
1.MOS管2、3脚,6、7脚电压有转变 ,则表现 MOS管异常。
2.若MOS管电压无转变 ,P-端电压异常,则是因为 掩护板负极过孔欠亨 。
二、 短路无掩护:
1. VM端电阻泛起效果 :可用万用表一表笔接IC2脚,一表笔接与VM端电阻相连的MOS管管脚,确认其电阻值巨细。看电阻与IC、MOS管脚有无 虚焊。
2. IC、MOS异常:因为 过放掩护与过流、短路掩护共用一个MOS管,若短路异常是因为 MOS泛起效果 ,则此板应无过放掩护成效 。
3. 以上为正常形状 下的不良,也能够 泛起IC与MOS设置 不良惹起 的短路异常。如前期 泛起的BK-901,其型号为‘312D’的IC内延迟时间 过长,招致 在IC作出照应 举动 控制之前MOS或其它元器件已被损坏。注:其中确定IC或MOS能否 发作 异常最浅易、直接的要领就是对有嫌疑 的元器件举行 交流 。
三、 短路掩护无自恢复:
1. 设计时所用IC原来没有自恢复成效 ,如G2J,G2Z等。
2. 仪器设置短路恢复时间 过短,或短路实验 时未将负载移开,如用万用表电压档举行 短路表笔短接后未将表笔从实验 端移开(万用表相当于一个几兆的负载)。
3. P+、P-间泄电 ,如焊盘之间存在带杂质的松香,带杂质的黄胶或P+、P-间电容被击穿,IC Vdd到Vss间被击穿.(阻值只要 几K到几百K)。
4. 若是 以上都没效果 ,能够 IC被击穿,可实验 IC各管脚之间阻值。
四、 内阻大:
1. 因为 MOS内阻相对 竞赛 动摇 ,泛起内阻大情形 ,首先嫌疑 的应当 是FUSE或PTC这些内阻相对 竞赛 容易发作 转变 的元器件。
2. 若是 FUSE或PTC阻值正常,则视掩护板结构 检测P+、P-焊盘与元器件面之间的过孔阻值,能够 过孔泛起微断征象 ,阻值较大。
3. 若是 以上多没有效果 ,就要嫌疑 MOS能否 泛起异常:首先确定焊接有无 效果 ;其次看板的厚度(能否 容易弯折),因为 弯折时能够 招致 管脚焊接处异常;再将MOS管放到显微镜下视察能否 破碎 ;最后 用万用表实验 MOS管脚阻值,看能否 被击穿。
五、 ID异常:
1. ID电阻自己 因为 虚焊、断裂或因电阻材质不过 关而泛起异常:可重新焊接电阻中间 ,若重焊后ID正常则是电阻虚焊,若断裂则电阻会在重焊后从中裂开。
2. ID过孔不导通:可用万用表实验 过孔中间 。
3. 外部 线路泛起效果 :可刮开阻焊漆看外部 电路有无 断开、短路征象 。
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