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DW01中文版

DW

01

锂电池保护 IC

一、主要特性
静态电流 待机电流(检测到过放之后) 过充检测精度 (Topt=25℃) 过充检测精度(Topt=0 到 50℃) 过放检测精度 过放检测电压 过流保护 过充延迟(VDD=4.4V) 过放延迟(VDD=2.2V 带有内置电容) 封装 典型值:4.0uA 典型值:0.2uA ± 50mV ± 60mV ± 100mV 2.0V 到 3.0V,每步 0.005V 0.04V 到 0.32V,每步 0.04V 110mS 22mS(最小值) SOT23-6/6-pin

二、基本描述
DW01 是一款单节可充电锂电池保护集成电路,具有过充、过放、过流及短路保护功能。 IC 内部包含:三个电压检测电路、一个基准电路、一个延迟电路、一个短路保护电路和一 个逻辑电路。当充电电压逐渐增大超过过充检测电路的阈值 VDET1 时,Cout Pin 的输出电压 即过充检测电路的输出电压 VD1 会变到低电位,也就是充电器负端的电位。在进入过充保护状 态后,当 VDD 电压降低到 VREL1 下方或者当电池组脱离充电器而接一个负载,且 VDD 介于 VDET1 与 VREL1 之间时 VD1 可以复位,即 Cout Pin 输出变为高电位。 当放电电压低于过放检测电路的阈值 VDET2 时,经过一段固定的延迟时间,Dout Pin 的 输出即过放检测电路的输出 VD2 会变为低电位。这时,若给电池充电,当电池电压上升到过放 检测电路的阈值电压之上时,VD2 恢复,Dout 的输出电压变为高电平。 当有过流情况出现时,内部过流检测电路会检测到,经过一段固定的延迟时间后,VD3 和 Dout 变为低电平,放电回路被切断。这时,若将电池组从负载系统中分开,VD3 会恢复使 Dout 变为高电平。 当有外部短路电流时,短路保护电路会立即使Dout变为低电位,当外部短路电流消失后, Dout 会转换为高电位。在检测到过放之后, 会通过关闭一些内部电路使电源电流非常低。IC 过充检测电路的延迟时间可以通过连接外部电容进行设置。Cout Pin 和Dout Pin的输出类型 是CMOS。封装形式为SOT23-6。

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锂电池保护 IC

三、电路框图

四、Pin 脚图

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五、Pin 脚定义
Pin 脚位 1 2 3 4 5 6 VDD Vss 符号 Dout VCout Pin 描述 过放检测电路的输出,CMOS 输出 充电器的负端输入 Pin 过充检测电路的输出,CMOS 输出 空脚位 电源 地
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六、最大绝对额定值
符号 VVcout Vdout PD Topt Tstq 项目 输入电压 VCout Pin Dout Pin 功耗 工作温度范围 储存温度范围 额定值 VDD-18 到 VDD+0.3 VDD-18 到 VDD+0.3 VDD-0.3 到 VDD+0.3 150 -30 到 85 -55 到 125 单位 V V V mW ℃ ℃

最大绝对额定值是极限值,在任何情况下都不能片刻超过。而且,任两项不能同时达到此 值。在最大绝对额定值以上工作会引起器件特性衰退或者永久损坏。这里仅强调额定值,并不 表示在额定值下实际的工作情况。

七、电气特性
符号 VDD1 项目 输入电压 条件 VDD 到 VSS 之间的电压 检测电源电 压的上升沿 温度 25℃ 0~50℃ *Note VREL1 tVDET1 VDET2 VREL2 tVDET2 VDET3 tVDET3 Vshort tshort Vol1 Voh1 Vol2 Voh2 IDD Istandby 过充检测恢复电压 过充保护延迟时间 过放阈值电压 过放检测恢复电压 过放保护延迟时间 过流阈值电压 过流保护延迟时间 短路保护电压 短路保护延迟时间 Cout Pin N 沟道导通电压 Cout Pin P 沟道导通电压 Dout Pin N 沟道导通电压 Dout Pin P 沟道导通电压 静态电流 待机电流 VDD=3.6V to 2.2V 检测“V-”pin 电压的上升沿 VDD=3.0V VDD=3.9V VDD=3.0V VDD=4.4V Iol=50uA,VDD=3.9V Iol=-50uA, VDD=2.2V Iol=50uA,VDD=3.9V VDD=3.9V, V-=0V VDD=2.0V 3.4 3.4 VDD=3.6V to 4.4V 检测电源电压的下降沿 4.05 80 2.30 2.90 22 0.12 5 1.20 0.15 10 1.35 10 0.35 3.7 0.2 3.7 4 0.2 6 0.3 0.5 0.18 15 1.50 50 0.5 4.10 110 2.40 3.00 4.15 140 2.50 3.10 最小值 1.5 4.25 4.24 4.30 4.30 典型值 最大值 10 4.35 4.36 V V ms V V ms V ms V us V V V V uA uA 单位 V V

VDET1

过充阈值电压

*注意:考虑到工艺参数的波动,我们采用 trim 来补偿与温度有关的参数。然而,此规格书 是由设计而不是产品测试来保证的。

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八、工作过程
1.VD1/过充检测 VD1监控VDD pin的电压。当VDD电压逐渐升高超过过充检测电路的阈值VDET1时,VD1 会检测到过充,同时将Cout Pin 的输出转为低电位使得承担外部充电控制的N MOS管关断。 有两种情况可以让VD1 复位,使Cout Pin的输出重新回到高电位,从而使系统重新恢复到充 电过程。第一种情况是VDD电压拉低到 “VREL1” 以下;第二种情况,是将电池组与充电器断 开,并连接一负载放电,使VDD值降低到介于“VDET1”和“VREL1”之间。在检测到过充并且 VDD电压高于VDET1时,电池连接到负载使负载电流流过外部充电控制MOSFET的寄生二极 管。当VDD通过负载电流的持续抽取被拉低到VDET1以下时,Cout Pin输出转为高电平。当 VDD高于VDET1后在一定的输出延迟时间内又降回到低于VDET1,VD1将不会输出一个信号 来关断充电控制的MOSFET。Cout Pin 的电平转换器与缓冲驱动器结合在一起使Cout Pin的 低电平为V- Pin 的电压,而且Cout Pin的高电平为VDD电压。

2.VD2/过放检测 VD2监控VDD Pin 的电压。当VDD电压低于过放检测电路的阈值电压VDET2时,VD2 会检测到过放,同时Dout Pin输出为低电平使得外部过放控制N MOS管关断。 在进入到过放保护状态后,为了使VD2复位并且Dout Pin的输出恢复到高电平,对 DW01 而言,必须要给电池组充电。如果VDD电压维持在过放检测电路的阈值电压VDET2 之下,充电电流会通过外部放电控制MOSFET的寄生二极管路径。当VDD电压重新升高到 VDET2 之上时,Dout Pin转换为高电平,这时放电过程将可以通过导通的放电控制 MOSFET继续进行。 将电池组连接到充电器,当 VDD 电压高于 VDET2 时,Dout Pin 电位立即变为高电平。 对 DW01 来说,当 VDD 电压等于或者高于过放恢复电压/VDET2 时,过放保护情况会被 解除。 过放检测电路的延迟时间是固定的,当 VDD=2.2V 时 tVDET2 最小为 22ms。当 VDD 电压 低于 VDET2 后在一定的输出延迟时间内又重新被拉高到高于 VDET2,VD2 将不会输出一个信 号来关断放电控制的 MOSFET。 VD2 检测到过放之后,静态电流会减小到典型值 0.2uA(VDD=2.0V),此时只有充电检测 电路工作。 Dout Pin 的输出类型具有 CMOS 特性,即输出高电平为 VDD,输出低电平为 Vss。

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3.VD3/过流检测,短路检测 过流检测电路和短路保护电路在两个控制MOSFET 同时为“ON” 时才能工作。当V- Pin 的电压值介于短路保护电压Vshort 和过流保护阈值电压VDET3之间时,过流检测电路工作并 且提高V- Pin的电压高于Vshort 使短路保护电路工作,从而使Dout Pin 的输出为低电平,外 部放电控制 N MOS管被关断。过流检测电路的延迟时间是固定的,在VDD=3.0V时,典型值 是10ms。在这个延迟时间内,如果V- Pin从介于Vshort和VDET3之间的一个电位快速恢复, 会使放电控制MOSFET保持“H”。当短路保护电路开始工作时,Dout Pin 将会输出低电平, 其延迟时间的典型值为10us。V- Pin有一个连接到Vss Pin的内置下拉电阻,典型值为100 kOhm。当 IC 进入过流或短路保护状态后,如果将引起过流或外部短路的因素消除,可以使外 部放电控制MOSFET自动导通,同时V- Pin的电位通过内部下拉电阻拉低到Vss。

如果 VDD 电压升高到 VDET2 以上同时又检测到过流时,DW01 不会进入待机模式,除非 VDD 电压低于 VDET2,DW01 才会进入待机模式。

九、应用电路

DW01

R1和C1可以使得提供给DW01 的电源电压稳定。建议R1的阻值小于1kOhm。R1值太 大将导致检测电压升高,产生错误。 R1和R2可能会导致IC功耗超过DW01 的功耗额定值,R1+R2的总值要超过1kOhm。

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