锂离子电池保护器MAX1894/MAX1924应用

，电池组停止工作。如果任意一个单体电池的电压低于过放电保护门限值，驱动信号使放电控制MOSFET关断，电池组停止放电。

电流取样电阻Rsense两端电压通过脚PKN和BN加到内部比较器的输入端，比较器输出电压经置位/复位定时器后，也加到故障逻辑电路，故障逻辑电路通过驱动器控制外接的MOSFET。当充电电流过大时，充电控制MOSFET关断，当放电电流过大时，放电控制MOSFET关断，因而可防止电池组因充放电电流过大而损坏。

图2MAX1894/MAX1924内部框图

图3关断状态流程图

图4具有涓流充电功能的典型应用电路

4．1关断状态

当电池组未接充电器，关断脚SHDN为高电平或某一单体电池的电压低于欠压（过放电）保护值时，则器件进入关断状态，所有外接MOSFET关断，脚Vcc的电流只有0.8μA，只要没有充电电压加到电池组，MOSFET共源极电压USRC将低于电池组电压，即USRCUB4P＋0.1V（UB4P是第4只单体电池正极的电压），器件始终保持关断状态。

电池组接入充电器后，USRC>UB4P＋0.1V且电池组电压高于4.5V，则器件转入正常工作状态，开始监控各单体电池的电压和电池组充放电电流。关断状态流程图如图3所示。

4．2正常工作状态

有备用状态（典型输入电流只有29μA）和取样状态（典型输入电流只有160μA）两种工作方式。器件由关断状态转入备用状态后，维持79ms即进入取样状态，开始检测每只单体电池的电压，判断是否过压或欠压，取样状态维持0.5ms后，返回备用状态。正常工作中，器件将连续监控电流取样电阻Rsense两端的电压，判断是否出现充放电过流或电池组短路故障。

5设计程序

5．1涓流充电电路设计

MAX1894/MAX1924组成的锂电池保护电路有两个充电控制电路：快速充电电路和涓流充电电路。充电过程中，若有一只或多只单体电池的电压低于欠压保护门限值，则脚TKO变为低电平，外接涓流充电MOSFET导通，电池组开始涓流充电，如图4所示。

涓流充电电流ITKO的外接电阻RTKO由充电器输出电压UCHRG和电池组电压UPACK等参数决定：

RTKO=

如果不需要涓流充电功能，脚CGO应悬空，脚TKO应接到外接过充保护MOSFET的栅极，如图5所示。充电器接入该保护电路后，如一只或多只单体电池的电压低于过放电门限电压，器件将不断调整脚TKO的输出电压，改变充电电流，直到所有单体电池的电压都高于过放电门限电压。

5．2MOSFET驱动器保护电路

电路中三只外接MOSFET的源极都接在脚SRC。当MOSFET关断时，不要外接上拉电阻就可将栅极电压提升到脚SRC的电压；当MOSFET导通时，芯片内的嵌位电路可将栅源电压限制在－14V，因此，可以选用最高栅源电压为－20V的MOSFET。

图5没有涓流充电功能的典型应用电路

5．3电流取样电阻Rsense选择

工作中，Rsense检测所有电流故障并决定故障电流值。

充电过流保护门限值IOC为

IOC=（1）

过放电过流保护门限值IOD为

IOD=（2）

电池组短路电流门限值IPS为

IPS=（3）

根据以上各式可选择适当的取样电阻值。实际应用中，取样电阻要消耗一定的功率，电池组短路电流为

IPS=（4）

式中：UCELL为单体电池的电压；

RDSON.DSO为放电控制MOSFET的通态电阻；

RDSON.CGO为充电控制MOSFET的通态电阻；

RCELL单体电池的内阻；

NS电池组串联电池数；

NP电池组并联电池数。

在电池组短路状态下，电流取样电阻的功耗PPS为

PPS=×Rsense(5)

因此应当选用功率大于PPS的电流取样电阻Rsense。

5．4外接MOSFET选择

电路中外接MOSFET作开关用，电池组充放电，应根据要求的充放电电流选择不同的P沟道MOSFET，通常，快速充电控制和放电控制MOSFET的要求是相同的，可以选用同一型号的MOSFET，涓流充电控制MOSFET可选用小信号型MOSFET。由于器件内部的MOSFET驱动器栅源极箝位电压Ugs为－20V，因此可选用最高Ugs为－20V的MOSFET。确保漏源极电压高于电池组电压。

MOSFET的功耗P=I2RDSON

通常，MOSFET的额定功耗均大于上述计算值，若单只MOSFET额定功耗不能满足要求，可采用两只或多只并联。

5．5去耦电路设计

工作过程中电池组严重过载（如电池组短路）时，电压将低于Vcc欠压锁定门限。为此，在Vcc输入端采用二极管、电容器构成峰值电压检测电路，如图4图5电路所示，可保证电池电压瞬变时，保护电路连续工作。由于器件典型输入电流只有30μA，所以D1和C6可以选用廉价的二极管和电容器，通常D1可选用额定电流为几mA的30V肖特基二极管，滤波电容可选用0.1μF电容器。工作时为了检测充电器是否接入电池组，器件要连续监控脚B4P和SRC的电压差，为确保该电压差不受噪声干扰，在两输入脚间必须接入时间常数很小