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创芯CM1033锂电池保护IC完整方案,保护板和带充电IC电路图

创芯CM1033锂电池保护IC完整方案,保护板和带充电IC电路图 CM1033三节锂电池保护IC一、CM1033 产品介绍与特点CM1033采用SOP8封装是一款专用于三节可充电锂离子/锂聚合物电池组的保护IC。芯片集“高精度过压充电保护、过压放电保护、过流充电保护、过流放电保护一级/二级、电池短路保护”多重保护于一体。芯片实时监测三节电池的电压以及充放电电流当任何一项参数超过阈值时立即控制外围充放电MOS关断切断充电或放电回路保护电池安全。‍CM1033 核心特点一览1高精度过充阈值 4.250V ±25mV每节与PW7126完全一致2高精度过放阈值 2.700V ±50mV每节3两级过流放电保护一级0.1V延迟1.0s二级0.2V延迟128ms4过流充电保护阈值 -0.050V ±10mV5支持电池短路保护6低功耗设计供电电流仅 8μA低功耗待机仅 3.2μA7支持内建MOS驱动能力可并联多颗MOS提升过流阈值8高静电ESD保护8kV以上HBM工业环境可靠性强9SOP8封装与PW7126引脚共容支持0V充电禁止10支持3.5V~25V宽工作电压范围。CM1033 典型应用场景电动工具、3S便携吸尘器、玩具遡控飞机、小型充电宝、3S便携医疗仪器、小型充电醒适器、手电钻/电动螺丝刀、3S头箱、照明手电筒、小型无频处理器、行车记录仪后备、UPS后备供电等。二、CM1033 与 PW7126 pin-to-pin 兼容对比CM1033采用SOP8封装引脚定义与PW7126完全一致可实现Pin-to-Pin无缝替代。已有的PW7126方案PCB无需任何修改即可直接插上CM1033降低升级成本、缩短产品升级周期。CM1033系列3串可充电锂电池保护ICRev 1.6CM1033系列是一款于3串锂/铁电池或聚合物电池包的保护芯片内置有电压检测电路和电流检测电路通过检测每节电池的电压、充放电电流等信息实现电池过充电、过放电、放电过电流、短路、充电过电流等保护功能。功能特点1)电池电压检测功能过充电检测电压3.500 V ~ 4.400 V (步进50 mV)精度±25 mV过充电迟滞电压0.200 V精度±50 mV过放电检测电压2.000 V ~ 3.200 V精度±80 mV过放电迟滞电压0 ~ 0.500 V精度±100 mV2)三段放电过电流检测功能过电流检测电压1 0.050 V ~ 0.100 V (步进50 mV)精度±15 mV过电流检测电压2 0.100 V ~ 0.400 V (步进50 mV)精度±20%短路检测电压0.200 V ~ 0.500 V (步进100 mV)精度±20%3)充电过流检测电压-0.050 V ~ -0.100 V (步进50 mV)精度±15 mV4)充电器检测及负载检测功能5)过充电过放电过电流保护延时内置无需外接电容6)电池断线保护功能7)低电流消耗工作时7.0A (典型值) (Ta 25°C)休眠时4.0A (典型值) (Ta 25°C)8)无铅、无卤素。应用领域电动工具扫地机器人UPS后备电源封装SOP-8CM1033系列Rev 1.6系统功能框图VC1电压检测电路VC2电压检测电路VC3电压检测电路过充过放信号处理过流检测电路负载/充电器检测电路内置振荡延时电路逻辑处理图1CM1033系列Rev 1.6命名规则CM1033-XS产品目录1.检测电压表产品名称过充电保护电压VOC过充电解除电压VOCR过放电保护电压VOD过放电解除电压VODR放电过流1VEC1放电过流2VEC2短路VSHORT充电过流VCHACM1033-AS 4.225 V 4.025 V 2.500 V 3.000 V 0.100 V 0.200 V 0.400 V -50 mVCM1033-BS 4.225 V 4.025 V 2.700 V 3.000 V 0.100 V 0.200 V 0.400 V -50 mVCM1033-CS 4.250 V 4.050 V 2.500 V 3.000 V 0.100 V 0.200 V 0.400 V -100 mVCM1033-DS 4.250 V 4.050 V 2.700 V 3.000 V 0.100 V 0.200 V 0.400 V -50 mVCM1033-GS 3.650 V 3.470 V 2.320 V 2.580 V 0.100 V 0.200 V 0.400 V -100 mVCM1033-ES 4.250 V 4.050 V 2.700 V 3.000 V 0.050 V 0.100 V 0.300 V -50 mV表12.延迟时间表产品名称过充电保护延时TOC过放电保护延时TOD放电过流1延时TEC1放电过流2延时TEC2短路延时TSHORTCM1033-AS 1000 ms 1000 ms 1000 ms 125 ms 300 μsCM1033-BS 1000 ms 1000 ms 1000 ms 125 ms 300 μsCM1033-CS 1000 ms 1000 ms 1000 ms 125 ms 300 μsCM1033-DS 1000 ms 1000 ms 1000 ms 125 ms 300 μsCM1033-GS 1000 ms 1000 ms 1000 ms 125 ms 300 μsCM1033-ES 1000 ms 1000 ms 16 ms 2 ms 300 μs表2封装形式S代表SOP-8参数信息从A~ZCM1033系列Rev 1.6引脚排列图图2引脚号 符号 描述1 VC1正电源输入端子、电池1的正电压连接端子2 VC2电池1的负电压、电池2的正电压连接端子3 VC3电池2的负电压、电池3的正电压连接端子4 VSS芯片地、电池3的负电压连接端子5 VINI过流检测端子6 DO过放电检测输出端子7 CO过充电检测输出端子8 VM过电流保护锁定、充电器及负载检测端子表3额定值(除特殊注明以外: Ta 25°C)项目 符号 适用端子 额定值 单位电源电压VCC VC1 VSS-0.3 ~ VSS30 V各串电池电压VCELLVC1-VC2, VC2-VC3,VC3-VSS-0.3 ~ 5.5 V输入电压1 VIN1VINI VSS-0.3 ~ VSS5.5 V输入电压2 VIN2VM VC1-30 ~ VC10.3 VCO输出端子电压VCOCO VC1-30 ~ VC10.3 VDO输出端子电压VDODO VSS-0.3 ~ VC10.3 V工作环境温度TOPR 40 ~ 85 °C保存温度TSTG 40 ~ 125 °C表4注意所加电压超过额定值可能导致芯片发生不可恢复性损伤。VMCM1033系列Rev电气特性(除特殊注明以外: Ta 25°C,)表5项目 符号 条件 小值 典型值 值 单位正常工作电流IVCCVC1~VC2VC2~VC3VC3~VSS3.5VVMVSS - 7.0 14.0 μA休眠电流ISTBVC1~VC2VC2~VC3VC3~VSS2.0VVMVC1 - 4.0 8.0 μA过充电保护电压VOCVC1~VC2VC2~VC33.5VVC3~VSS 3.5 → 4.4VVOC-0.025 VOCVOC0.025 V解除电压VOCRVC1~VC2VC2~VC33.5VVC3~VSS 4.4 → 3.5VVOCR-0.050 VOCRVOCR0.050 V保护延时TOCVC1~VC2VC2~VC33.5VVC3~VSS 3.5 → 4.4V 0.5 1.0 1.5 s解除延时TOCRVC1~VC2VC2~VC33.5VVC3~VSS 4.4 → 3.5V 64 128 192 ms过放电保护电压VODVC1~VC2VC2~VC33.5VVC3~VSS 3.5 → 2.0VVOD-0.080 VODVOD0.080 V解除电压VODRVC1~VC2VC2~VC33.5VVC3~VSS 2.0 → 3.5VVODR-0.100 VODRVODR0.100 V保护延时TODVC1~VC2VC2~VC33.5VVC3~VSS 3.5 → 2.0V 0.5 1.0 1.5 s解除延时TODRVC1~VC2VC2~VC33.5VVC3~VSS 2.0 → 3.5V 64 128 192 ms放电过流1保护电压VEC1VC1~VC2VC2~VC3VC3~VSS3.5VVINI-VSS0 → 0.12VVEC1-0.015 VEC1VEC10.015 V保护延时TEC1VC1~VC2VC2~VC3VC3~VSS3.5VVINI-VSS0 → 0.12VTEC1*50% TEC1TEC1*150% s解除延时TEC1RVC1~VC2VC2~VC3VC3~VSS3.5VVINI-VSS0.12 → 0V 64 128 192 ms放电过流2保护电压VEC2VC1~VC2VC2~VC3VC3~VSS3.5VVINI-VSS0 → 0.35VVEC2*80% VEC2VEC2*120% V保护延时TEC2VC1~VC2VC2~VC3VC3~VSS3.5VVINI-VSS0 → 0.35VTEC1/8*50% TEC1/8 TEC1/8*50% ms解除延时TEC2RVC1~VC2VC2~VC3VC3~VSS3.5VVINI-VSS0.35V → 0V 64 128 192 ms短路保护电压VSHORTVC1~VC2VC2~VC3VC3~VSS3.5VVINI-VSS0 → 0.8VVSHORT*80% VSHORTVSHORT*120% V保护延时TSHORTVC1~VC2VC2~VC3VC3~VSS3.5VVINI-VSS0 → 0.8V 100 300 600 μs解除延时TSHORTRVC1~VC2VC2~VC3VC3~VSS3.5VVINI-VSS0.8 → 0V 64 128 192 ms充电过流保护电压VCHAVC1~VC2VC2~VC3VC3~VSS3.5VVINI-VSS 0 → -0.2VVCHA-0.015 VCHAVCHA0.015 V保护延时TCHAVC1~VC2VC2~VC3VC3~VSS3.5VVINI-VSS 0 → -0.2V 6 12 24 ms解除延时TCHARVC1~VC2VC2~VC3VC3~VSS3.5VVINI-VSS -0.20 →0V 1 2 4 ms断线保护保护延时TOW- 5 10 15 ms解除延时TOWR- 1 2 3 msCM1033系列Rev 1.6深圳市创芯微微电子有限公司6/9功能说明1.过充电任意一个电池电压上升到VOC以上并持续了一段时间TOC或CO端子的输出就会反转将充电控制MOS管关断停止充电这称为过充电状态。所有电池电压降低到过充电解除电压VOCR以下并持续了一段时间TOCR或过充电状态解除恢复为正常状态。若此时连接负载VVMVEC1当所有电池电压降低到过充电保护电压VOC以下时过充电状态解除恢复为正常状态此功能称作负载检测功能。2.过放电任意一个电池电压降低到VOD以下并持续了一段时间TOD或DO端子的输出就会反转将放电控制MOS管关断停止放电这称为过放电状态。若VM4v负载解除且所有电池电压上升到过放电解除电压VODR以上并持续了一段时间TODR或过放电状态解除恢复为正常状态。若此时连接充电器VMCHA)当所有电池电压上升到过放电检测电压(VOD)以上时过放电状态解除恢复为正常状态此功能称作充电器检测功能。3.放电过电流电池处于放电状态时VINI端电压随着放电电流的增大而增大当VINI端电压高于VEC1并持续了一段时间TEC1或更长芯片认为出现了放电过流1当VINI端电压高于VEC2并持续了一段时间TEC2或芯片认为出现了放电过流2当VINI端电压高于VSHORT并持续了一段时间TSHORT或芯片认为出现了短路。上述3种状态任意一种状态出现后DO端子的输出就会反转将放电控制MOS管关断停止放电进入放电过电流保护状态后如断开负载VM4v放电过电流状态解除恢复为正常状态。4.充电过电流正常工作状态下的电池在充电过程中如果VINI端子电压低于充电过流检测电压(VCHA)并且这种状态持续的时间超过充电过流检测延迟时间TCHA或则关闭充电控制用的MOSFET停止充电这个状态称为充电过流状态。进入充电过流检测状态后如果断开充电器VM-0.20)充电过电流状态被解除恢复到正常工作状态。5.断线保护正常状态下芯片管脚VC1、VC2、VC3中任意一根或多根与电芯的连线断开芯片通过检测并判断为发生断线状态强制将CO、DO输出为低电平即同时关闭充放电MOS管此状态称为断线保护状态。当断开的连线重新正确连接后芯片退出断线保护状态。CM1033系列Rev应用电路1.充放电回路共用有检流电阻2.充放电回路分开有检流电阻图4CM1033系列3.充放电回路共用无检流电阻4.充放电回路分开无检流电阻图6BOM清单器件标识 典型值 参数范围 单位RVC11 1 ~ 1.5 kΩRVC2、RVC31 0.33 ~ 2 kΩRVINI330 300 ~ 510 kΩRVM10 5 ~ 15 kΩRSENSE-可依实际过流值设定mΩCVC11 1 ~ 10,耐压≥25V μFCVC2、CVC30.1 0.1 ~ 1,耐压≥10V μFRPDCM1033系列​
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