Hujayra balansi sxemasining ishlash printsipi

Lityum batareyani himoya qilish taxtasi batareyani himoya qilish IC, kuchlanish va boshqa har xil parametrlarga ko'ra farq qiladi. Himoya taxtasi ikkita asosiy komponentga ega: ishonchli himoya parametrlarini olish uchun aniqroq bo'lgan himoya IC; ikkinchisi MOSFET magistral magistrali U himoya qilish ishlarini bajarish uchun zaryad va zaryadsizlantirish pallasida yuqori tezlikda ishlaydigan kalit vazifasini bajaradi.&# 39 DW01 bilan ikkita NMOS naychali 8205A bilan tushuntirilsin.

Lityum akkumulyator balansining zanjirini himoya qilish moslamasining sxemasi printsipi yuqoridagi rasmda ko'rsatilgan. Umuman aytganda, asosan ICDW01 batareyani himoya qilish nazorati va M1 tashqi deşarj kaliti va M2 zaryadlash tugmasi tomonidan amalga oshiriladi. Boshqaruv IC akkumulyator zo'riqishini va pastadir oqimini nazorat qilish va ikkita MOSFET eshiklarini boshqarish uchun javobgardir. MOSFETlar sxemadagi kalit sifatida ishlaydi. P + / P- terminallari zaryadlovchiga ulanganda va batareya normal zaryadlanganda, M1 va M2 ikkalasi ham o'tkazuvchan bo'ladi. Holat: Boshqaruv IC g'ayritabiiy zaryadni aniqlaganda, zaryadlashni to'xtatish uchun M2 o'chiriladi. P + / P- terminali yukga ulanganda va batareya zaryadsizlanadi, M1 va M2 ikkalasi ham yoqiladi; boshqaruv IC g'ayritabiiy chiqindilarni aniqlaganda, chiqindilarni tugatish uchun M1 o'chiriladi.

O'chirish haddan tashqari zaryaddan himoya qilish, ortiqcha zaryaddan himoya qilish, ortiqcha oqimdan himoya qilish va qisqa tutashuvdan himoya qilish funktsiyalariga ega.

Batareya balansi sxemasining ishlash printsipi quyidagicha tahlil qilinadi:

1) normal holat

Oddiy holatda" CO" va" DO" kontaktlarning zanglashiga olib chiqadigan yuqori voltli DW01 pinlari. Ikkala MOSFET yoqilgan holatda va batareyani zaryadlash va zaryadsizlantirish mumkin. MOSFETning qarshilik qarshiligi kichik, odatda 30 milliomdan kam bo'lganligi sababli, uning qarshiligi zanjirning ishlashiga unchalik ta'sir qilmaydi.

Bunday holatda, himoya zanjirining joriy iste'moli uA ga teng.

2) Haddan tashqari zaryaddan himoya qilish

Lityum-ionli batareyalar uchun zarur bo'lgan zaryadlash usuli doimiy oqim / doimiy voltajdir. Zaryadlashning dastlabki bosqichida bu doimiy oqim zaryadidir. Zaryadlash jarayoni bilan kuchlanish 4.2V ga ko'tariladi (ijobiy elektrod materialiga qarab, ba'zi batareyalar doimiy voltaj qiymatini 4.1V talab qiladi), oqim tobora kichrayguncha doimiy voltaj zaryadiga o'ting. Batareya zaryad olayotganda, zaryadlovchi zanjiri boshqaruvni yo'qotib qo'ysa, akkumulyator zo'riqishi 4.2V dan oshgandan keyin batareyaning kuchlanishi doimiy oqim bilan zaryadlanishda davom etadi. Ayni paytda batareyaning kuchlanishi o'sishda davom etadi. Batareyaning kuchlanishi 4.3V dan yuqori bo'lganida, batareyaning kimyosi Yon reaktsiyalar kuchayib, batareyaga zarar etkazishi yoki xavfsizlik muammolarini keltirib chiqaradi.

Himoya zanjiri bo'lgan batareyada, boshqaruv IC (DWO1) akkumulyator zo'riqishining 4.3V ga yetganligini aniqlaganda (bu qiymat boshqaruv IC tomonidan aniqlanadi, turli xil IClar har xil qiymatlarga ega), uning" CO" pin yuqori voltajdan nolga o'zgaradi va M2-ni o'chiradi va shu bilan zaryadlash pallasini kesadi, zaryadlovchi endi batareyani zaryad qila olmaydi va ortiqcha zaryaddan himoya rolini o'ynaydi. Ayni paytda, M2 tanasi VD2 diodasi mavjudligi sababli, akkumulyator tashqi yukni diod orqali chiqarib yuborishi mumkin. Boshqaruv IC batareyaning zo'riqishida 4.05V dan yuqori ekanligini aniqlasa va M2 ni o'chirish uchun signal yuborganda, ortiqcha zaryad bo'shatiladi va zaryadlashni boshlash uchun M2 yoqiladi.

3. Bo'shatishdan yuqori himoya

Batareya tashqi yukni bo'shatganda, uning quvvati tushirish jarayonida asta-sekin kamayadi. Batareyaning kuchlanishi 2,5 V ga tushganda, uning quvvati to'liq zaryadsizlangan. Ayni paytda, agar batareya yukni bo'shatishni davom ettirsa, bu batareyaga zarar etkazadi. Doimiy zarar

Batareyani zaryadsizlantirish jarayonida, boshqaruv IC batareyaning kuchlanishi 2,5V dan past ekanligini aniqlaganda (bu qiymat boshqaruv IC tomonidan aniqlanadi, turli xil IClar har xil qiymatlarga ega), uning" DO" pin yuqori voltajdan nol kuchlanishgacha o'zgarib, M1 ni yaratadi, bu esa o'chirish o'chirilishini o'chiradi, bu esa batareyani ortiqcha zaryadsizlantirishdan himoya qiladi. Ayni paytda, M1 tanasi VD1 diodasi mavjudligi sababli, zaryadlovchi batareyani ushbu diyot orqali zaryad qilishi mumkin.

Haddan tashqari zaryaddan himoya qilish holatida akkumulyator zo'riqishini tushirish mumkin emasligi sababli, himoya zanjirining oqim sarfi juda kichik bo'lishi kerak. Ayni paytda boshqaruv IC kam quvvat sarfi holatiga kiradi va butun himoya zanjirining quvvat sarfi 0,1uA dan kam bo'ladi.

4. Haddan tashqari oqimdan himoya qilish

Batareya yukni normal ravishda bo'shatganda, zaryadsizlanish oqimi ketma-ket ulangan ikkita MOSFETdan o'tib ketganda, MOSFETlarning qarshilik qarshiligi tufayli MOSFETning ikkala uchida kuchlanish hosil bo'ladi. Voltaj qiymati U=I * RDS * 2, RDS - bu bitta MOSFET o'tkazuvchanlik qarshiligi," CS" nazorat ICidagi pin kuchlanish qiymatini aniqlaydi. Agar biron sababga ko'ra yuk g'ayritabiiy bo'lsa, pastadir oqimi kuchayadi. Agar pastadir oqimi U> ni tashkil etadigan darajada katta bo'lsa; 0,15V (bu qiymat IC tomonidan boshqarilib, turli xil IClar har xil qiymatlarga ega ekanligiga qaror qiladi), uning "DO" pimi yuqori kuchlanishdan nol kuchlanishgacha o'zgaradi va M1-ni o'chirish, bu deşarj pallasini kesadi va zanjirdagi oqimni nolga aylantiradi. Haddan tashqari oqimdan himoya qilish.

Yuqoridagi boshqarish jarayonida ortiqcha oqimni aniqlash qiymati nafaqat boshqaruv IC ning boshqarish qiymatiga, balki MOSFETning qarshilik qarshiligiga ham bog'liqligini ko'rish mumkin. MOSFET-ning qarshiligi kattaroq bo'lsa, xuddi shu boshqaruv IC ning haddan tashqari oqimdan himoyalanishi qiymati qanchalik kichik bo'lsa.

5. Qisqa tutashuvdan himoya qilish

Batareya yukni bo'shatayotganda, agar oqim oqimi shunchalik katta bo'lsa, U> 1V (bu qiymat boshqaruv IC tomonidan aniqlanadi, turli xil IClar har xil qiymatlarga ega), boshqaruv IC yukning qisqa tutashganligini aniqlaydi va uning" DO" pin tezda yuqori voltajdan nolga aylanadi, M1 yoqiladi va o'chiriladi, shu bilan tushirish davri uzilib qoladi va qisqa tutashuvdan himoya rolini o'ynaydi. Qisqa tutashuv muhofazasining kechikish vaqti juda qisqa, odatda 7 mikrosaniyadan kam. Uning ishlash printsipi hozirgi himoya darajasiga o'xshaydi

DW01 ning CS pimi joriy aniqlash pimi. Chiqish qisqa tutashganida, zaryad va tushirishni boshqaruvchi MOSFETning voltajdagi tushishi keskin oshadi va CS pinining kuchlanishi tez ko'tariladi. DW01 chiqish signali MOSFETni zaryad va zaryadsizlantirishni tez o'chiradi va shu bilan haddan tashqari oqim yoki qisqa tutashuv muhofazasiga erishadi.