简易锂电池保护IC测试电路的设计

2020-09-03 08:27 ryder

锂电池由于其高体积密度和高能量密度以及高达4.2V的单电池电压而广泛用于便携式电子产品,例如移动电话,PDA和数码相机。 为了确保使用的安全性,锂电池在应用中必须具有相应的电池管理电路,以防止电池过充,过放和过流。 锂电池保护IC的超小封装和对外部器件的要求很少,使其广泛用于单节锂电池保护电路的设计中。 但是,目前,无论是正向(自主开发)还是反向(仿制开发)国产锂电池保护IC设计,由于技术和工艺原因,实际参数通常与标准参数有很大差异。 因此,在前向设计IC中,特别突出的是,必须测试锂电池保护IC的实际工作参数。 目前,市场上已经出现了专用的锂电池保护板测试仪,但是价格通常很高,并且在测试过程中必须将IC焊接到电路板上。 因此,本文设计了一种简单的测试电路,可以借助普通的电子仪器完成锂电池保护IC的测试。 锂电池保护IC的工作原理[/ b] [b]单节锂电池保护IC的应用电路非常简单,只需连接两个电阻,两个电容器和两个MOSFET。 其典型的应用电路如图1所示。 图1锂电池保护IC的典型应用电路图[2]锂电池保护IC的测试电路的设计根据锂电池保护IC的工作原理设计的测试电路为 如图2所示。 图3示出了图2中的模块B的电路。  2详细。 测试过流保护时,模块A为CS引脚提供电压,以模拟图1中CS引脚检测到的电压。调节模块中的可变电位器可以为CS引脚提供可变功率,控制模块中的跳转开关可以为CS引脚提供可变功率。 为CS提供突然的电压。 模块B是电源,仿真为IC提供工作电压。 调节电路中的可变电位器R7可以为整个电路提供可变电压,用于测试过充电保护电压和过放电保护电压。 控制模块中开关S1的闭合为测试电路提供了一个跳跃式电源,用于测试IC的过充电,过放电和过电流延迟。 测试IC的工作电流时使用跳线端口P1和P2,而在测试其他参数时可以接通开关S2。 测试IC的工作电流时,将电流表连接到P1和P2并连接开关S2断开连接。 模块C是由2个MOSFET制成的微电流源。 在测试OD和OC输出高电平和低电平时,它会向该引脚吸收电流。 只要正确选择MOSFET,就可以满足测试需求。 模块D是2芯片MOSFET集成芯片,等效于图1中的M1和M2。在测试MOSFET泄漏电流时使用两个端口,在测试其他参数时应将这两个端口短路。 模块E是一个IC插座。 该插座用于放置要测试的IC。 它最多可容纳4个IC(测试期间只能放置一个IC)。 测试后,可以取出集成电路而不会留下任何痕迹,这不会影响集成电路的销售。 并再次测试。 图3模块B的电路图在测试电路的设计中,电阻的选择应谨慎。 由于模块A,B和C中存在可变电位器,如果未正确选择其他电阻器,很容易导致电路烧毁,尤其是在模块A和B中选择可变电位器是为了测试各种电压 。 精度影响很大。 该电路中的两个可变电位器均为1K / 10圈,精度更高。 模块C中MOSFET的选择应注意其工作电流范围。 测试所需的电流只有两个级别,一个是几个微安,另一个是几十个微安,因此通常需要提供低于的电流。 另外,电源的稳定性对整个IC测试参数有很大的影响。 因此,在测试中应尽可能使用稳定性良好的电源。 此设计的特征[/ b] [b]此设计具有以下三个特征。
 
●在测试IC过充电,过放电和过电流的延迟时,该开关用于短路或断开电阻器,以实现电路电源的突然变化,而示波器则用于同时掌握电源,OC和 OD过渡波形,用于测量延迟时间。 
●为了在测试OC和OD高低电平时吸收和吸收电流到引脚,该电路使用MOSFET制作两个简单的微电流源。 所选的MOSFET模型为TN0201T,它使用栅极电压来控制泄漏和源极电平。 电流,以漏极和源极电流为电流源,精度可以达到0.1μA,基本可以满足测试需求。 
●测试过流保护电压时,要测试CS引脚的电压,以使OD引脚从高电平变为低电平。 短路电流保护电压远高于过电流保护电压。 当电压达到过流保护电压时,电路就跳了起来,并且OD输出一直很低,因此传统方法无法测试短路电流保护电压,因此本文采用间接近似测试方法。 用于过电流保护的IC的延迟时间约为几毫秒至十毫秒以上,而短电流延迟时间约为十微秒,因此可以根据过电流延迟时间与短电流延迟之间的差值来近似进行短路测试。 时间。 电流保护电压。 不能使用专用的锂电池保护板测试仪测量此参数。 该测试电路也有一些缺陷。 首先,IC测试的准确性与电源的稳定性和电流表的准确性有关。 其中,各种电压测试的精度也与可变电位器的精度有关。 第二个是短路保护电压是一个近似值。

总结
尽管市场上有许多锂电池保护板测试仪,但它们价格昂贵且具有固定的测试参数,无法满足实际测试的需求。 在实际应用中,客户最关注的锂电池保护IC的主要参数为:过充电,过放电和过电流保护电压,静态工作电流和断电电流,过充电,过放电和过电流保护延迟,以及输出高 以及OD和OC引脚的低电平。 本文提供的测试方法可以准确地测量上述参数,超过了锂电池保护板测试仪可以测试的参数。 因此,在锂电池保护IC参数要求非常全面或条件相对受限的情况下,本文提供的测试电路和测试方法是一个不错的选择。 上述测试电路和测试方法已经投入使用,目前已经成功测试了1,000多个锂电池保护IC。 从测试结果来看,除了短路保护电压是近似测试外,其余参数测试与专用测试设备测得的结果非常吻合。 从客户的角度来看,测试电路测得的参数是准确的,可以满足客户的需求。 由于此测试电路未封装(加外壳),因此可以根据客户需求添加适当的电路来测试更多参数(例如本文中提到的测试MOSFET泄漏电流)。


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