鋰電池由于其高體積密度和高能量密度以及高達4.2V的單電池電壓而廣泛用于便攜式電子產品,例如移動電話,PDA和數碼相機。 為了確保使用的安全性,鋰電池在應用中必須具有相應的電池管理電路,以防止電池過充,過放和過流。 鋰電池保護IC的超小封裝和對外部器件的要求很少,使其廣泛用于單節鋰電池保護電路的設計中。 但是,目前,無論是正向(自主開發)還是反向(仿制開發)國產鋰電池保護IC設計,由于技術和工藝原因,實際參數通常與標準參數有很大差異。 因此,在前向設計IC中,特別突出的是,必須測試鋰電池保護IC的實際工作參數。 目前,市場上已經出現了專用的鋰電池保護板測試儀,但是價格通常很高,并且在測試過程中必須將IC焊接到電路板上。 因此,本文設計了一種簡單的測試電路,可以借助普通的電子儀器完成鋰電池保護IC的測試。 鋰電池保護IC的工作原理[/ b] [b]單節鋰電池保護IC的應用電路非常簡單,只需連接兩個電阻,兩個電容器和兩個MOSFET。 其典型的應用電路如圖1所示。 圖1鋰電池保護IC的典型應用電路圖[2]鋰電池保護IC的測試電路的設計根據鋰電池保護IC的工作原理設計的測試電路為 如圖2所示。 圖3示出了圖2中的模塊B的電路。 2詳細。 測試過流保護時,模塊A為CS引腳提供電壓,以模擬圖1中CS引腳檢測到的電壓。調節模塊中的可變電位器可以為CS引腳提供可變功率,控制模塊中的跳轉開關可以為CS引腳提供可變功率。 為CS提供突然的電壓。 模塊B是電源,仿真為IC提供工作電壓。 調節電路中的可變電位器R7可以為整個電路提供可變電壓,用于測試過充電保護電壓和過放電保護電壓。 控制模塊中開關S1的閉合為測試電路提供了一個跳躍式電源,用于測試IC的過充電,過放電和過電流延遲。 測試IC的工作電流時使用跳線端口P1和P2,而在測試其他參數時可以接通開關S2。 測試IC的工作電流時,將電流表連接到P1和P2并連接開關S2斷開連接。 模塊C是由2個MOSFET制成的微電流源。 在測試OD和OC輸出高電平和低電平時,它會向該引腳吸收電流。 只要正確選擇MOSFET,就可以滿足測試需求。 模塊D是2芯片MOSFET集成芯片,等效于圖1中的M1和M2。在測試MOSFET泄漏電流時使用兩個端口,在測試其他參數時應將這兩個端口短路。 模塊E是一個IC插座。 該插座用于放置要測試的IC。 它最多可容納4個IC(測試期間只能放置一個IC)。 測試后,可以取出集成電路而不會留下任何痕跡,這不會影響集成電路的銷售。 并再次測試。 圖3模塊B的電路圖在測試電路的設計中,電阻的選擇應謹慎。 由于模塊A,B和C中存在可變電位器,如果未正確選擇其他電阻器,很容易導致電路燒毀,尤其是在模塊A和B中選擇可變電位器是為了測試各種電壓 。 精度影響很大。 該電路中的兩個可變電位器均為1K / 10圈,精度更高。 模塊C中MOSFET的選擇應注意其工作電流范圍。 測試所需的電流只有兩個級別,一個是幾個微安,另一個是幾十個微安,因此通常需要提供低于的電流。 另外,電源的穩定性對整個IC測試參數有很大的影響。 因此,在測試中應盡可能使用穩定性良好的電源。 此設計的特征[/ b] [b]此設計具有以下三個特征。
●在測試IC過充電,過放電和過電流的延遲時,該開關用于短路或斷開電阻器,以實現電路電源的突然變化,而示波器則用于同時掌握電源,OC和 OD過渡波形,用于測量延遲時間。
●為了在測試OC和OD高低電平時吸收和吸收電流到引腳,該電路使用MOSFET制作兩個簡單的微電流源。 所選的MOSFET模型為TN0201T,它使用柵極電壓來控制泄漏和源極電平。 電流,以漏極和源極電流為電流源,精度可以達到0.1μA,基本可以滿足測試需求。
●測試過流保護電壓時,要測試CS引腳的電壓,以使OD引腳從高電平變為低電平。 短路電流保護電壓遠高于過電流保護電壓。 當電壓達到過流保護電壓時,電路就跳了起來,并且OD輸出一直很低,因此傳統方法無法測試短路電流保護電壓,因此本文采用間接近似測試方法。 用于過電流保護的IC的延遲時間約為幾毫秒至十毫秒以上,而短電流延遲時間約為十微秒,因此可以根據過電流延遲時間與短電流延遲之間的差值來近似進行短路測試。 時間。 電流保護電壓。 不能使用專用的鋰電池保護板測試儀測量此參數。 該測試電路也有一些缺陷。 首先,IC測試的準確性與電源的穩定性和電流表的準確性有關。 其中,各種電壓測試的精度也與可變電位器的精度有關。 第二個是短路保護電壓是一個近似值。
總結
盡管市場上有許多鋰電池保護板測試儀,但它們價格昂貴且具有固定的測試參數,無法滿足實際測試的需求。 在實際應用中,客戶最關注的鋰電池保護IC的主要參數為:過充電,過放電和過電流保護電壓,靜態工作電流和斷電電流,過充電,過放電和過電流保護延遲,以及輸出高 以及OD和OC引腳的低電平。 本文提供的測試方法可以準確地測量上述參數,超過了鋰電池保護板測試儀可以測試的參數。 因此,在鋰電池保護IC參數要求非常全面或條件相對受限的情況下,本文提供的測試電路和測試方法是一個不錯的選擇。 上述測試電路和測試方法已經投入使用,目前已經成功測試了1,000多個鋰電池保護IC。 從測試結果來看,除了短路保護電壓是近似測試外,其余參數測試與專用測試設備測得的結果非常吻合。 從客戶的角度來看,測試電路測得的參數是準確的,可以滿足客戶的需求。 由于此測試電路未封裝(加外殼),因此可以根據客戶需求添加適當的電路來測試更多參數(例如本文中提到的測試MOSFET泄漏電流)。
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