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【浩博电池资讯】高集成度单芯片锂电池保护解决方案

发布者:【浩博电池资讯】   发布时间:2020-08-21 09:08:38   点击量:145
高集成度单芯片锂电池维护解决计划

 现在锂电池的应用越来越广泛,从手机、MP3、MP4、GPS、玩具等便携式设备到需求继续保存数据的煤气表,其商场容量现已达到每月几亿只。为了防止锂电池在过充电、过放电、过电流等反常状况影响电池寿数,一般要通过锂电池维护装置来防止反常状况对电池的损坏。

  锂电池维护装置的电路原理如图1所示,主要是由电池维护操控IC和外接放电开关M1以及充电开关M2来实现。当P+/P-端衔接充电器,给电池正常充电时,M1,M2均处于导通状况;当操控IC检测到充电反常时,将M2关断停止充电。当P+/P-端衔接负载,电池正常放电时,M1,M2均导通;当操控IC检测到放电反常时,将M1关断停止放电。


  图1:锂电池维护装置电路原理。

  几种现有的锂电池维护计划

  图2是基于上述锂电池维护原理所设计的一种常用的锂电池维护板。图中的SOT23-6L封装的是操控IC,SOP8封装的是双开关管M1,M2。因为制作操控IC的工艺与制作开关管的工艺各不相同,因而图2中两个芯片是从不同的工艺流程中制作出来的,一般这两种芯片也是由不同的芯片厂商提供。


  图2: 传统的电池维护计划。

  近几年来,业界出现了将几个芯片封装在一起以提高集成度、缩小终究计划面积的趋势。锂电池维护商场也不例外。图3中的两种锂电池维护计划A及B看起来是将图2中的两个芯片集成于一个芯片中,但实践上其封装内部操控器IC及开关管芯片仍是分隔的,来自不同的厂商,该计划仅仅是将二者合封在一起,俗称“二芯合一”。


  图3: “二芯合一”的锂电池维护计划。

  因为内部两个芯片实践仍来自于不同厂商,外形不能很好匹配,因而导致终究封装形状各异,很多情况下不能选用通用封装。这种封装体积比较大,又不能节省外围元件,所以这种“二芯合一”的计划实践上并省不了太多空间。在本钱方面,虽然两个封装的本钱缩减成一个封装的本钱,但因为这个封装一般比较大,有的不是通用封装,有的为了缩小封装尺度,需求用芯片叠加的封装形式,因而与传统的两个芯片的计划相比,其本钱优势并不显着。

  图4是一种真实的将操控器芯片及开关管芯片集成在同一晶圆的单芯片计划。传统计划原理图1中的开关管是N型管,接在图1中的B-与P-之间,俗称负极维护。 图4中的计划因为技能原因,开关管只能改为P型管,接在B+与P+之间,俗称正极维护。用此芯片完结维护板计划后,在检测维护板时用户需求替换测验设备及理念。此计划虽然削减了必定的封装本钱,但芯片本钱并没有得到削减,在与量大老练的传统计划竞赛时也没有真实的本钱优势。相反其与传统计划不相容的正极维护理念成了其推广过程的巨大障碍。


  图4:正极维护的锂电池维护计划。

  上面的“二芯合一”计划及单芯片正极维护计划虽然在计划面积及本钱上给用户带来了必定的优势,但优势仍不显着。这些计划一起又带来了一些弊端,因而在与老练的传统计划竞赛客户的过程中,终究还是只能以下降毛利空间来打价格战。因为这些计划的真实原始本钱并没有显着的优势,所以随着传统计划的操控IC及开关管芯片的降价,这些“二芯合一”的计划或正极维护计划并没有可以撼动传统计划的商场控制位置。

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