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如何防止鋰電池反充
文章來源:永阜康科技 更新時間:2023/10/7 10:23:00
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鋰電池通常用于許多需要備用電源的設備應用中,例如實時時鐘 (RTC) 和存儲設備。當鋰電池不是電路中的單一電源時,如果電池意外連接到可為電池充電的電源,則存在火災或爆炸的風險。本應用筆記提供了在備用電源開關電路中連接鋰電池所需的信息,以使電路符合美國保險商實驗室 (UL) 標準。具體而言,UL 標準 60950-1 描述了鋰電池的指南。

具有電池切換功能的 Intersil RTC 保護電路

所有具有電池切換功能的 Intersil RTC(例如 ISL12026 系列)均具有內部保護電路,以防止反向充電。圖 1 顯示了內部切換電路,說明了互補控制,該控制禁用一個電源輸入,同時啟用另一個電源輸入。兩個系列 MOSFET 開關提供安全開關和冗余。它也是從 VDD 到 VBAT 的路徑,通過用于上拉 VBAT 開關柵極的 MOSFET (M1) 和兩個 200Ω 電阻器(R1 和 R2)。如果 M1 柵極短路,流過電阻器 R1 和 R2 的電流將限制鋰電池的充電電流(當 VDD = 5.5V、VBAT = 1.8V 時,充電電流高達 9.25mA)。


 

為了滿足完整的 UL 安全要求,需要在這些產品的 VBAT 輸入中添加串聯肖特基二極管。外部二極管用于在內部 MOSFET 和串聯電阻發生故障時提供保護。圖 2 顯示了帶有外部保護二極管的實際電路。(請注意,高值串聯電阻器將提供類似的保護,但會限制正常工作范圍。)


 

僅使用具有低反向電流的硅二極管或肖特基二極管。UL 建議的典型反向電流為 1μA?梢允褂玫囊恍┚哂械头聪螂娏鞯亩䴓O管包括但不限于 BAS40、BAS70 和 BAT54 二極管。

其中 Q 是電池的標稱容量(mAh),tp 是允許的總充電時間(百分比)。對于紐扣型電池,tp 為 3%。對于圓柱形電池,tp為1%。

示例:1000mAh 紐扣電池可使用五年。

根據公式 2,Ic 為 30mAh(1000mAh x 3%(紐扣型電池)= 30mAh)。

根據公式 1,需要反向電流為 0.7μA 或更小的二極管(30mAh ÷ 使用時間(5 年 x 365 天 x 24 小時)= 0.7μA)。

 
 
 
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