概述

充電器反接會(huì)損壞DS2726Li+電池保護(hù)器。有些器件引腳對(duì)負(fù)電壓非常敏感，導(dǎo)致芯片工作不正常。DS2726的高邊p溝道FET將關(guān)斷，但是DS2726的一些引腳無(wú)法承受負(fù)電壓。本文討論了兩種保護(hù)方法：一種是新增肖特基二極管以鉗位相應(yīng)引腳的電壓，另一方法是提高這些引腳的阻抗以限制電流/功耗。這些簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)方法使DS2726能夠在充電器反接的情況下不被損壞。

設(shè)計(jì)修改

參考圖1所示原理圖。

保護(hù)pKp引腳

pKp引腳容易暴露在充電反接電壓下，典型應(yīng)用電路中，這個(gè)引腳已經(jīng)有一個(gè)肖特基二極管，能夠防止感應(yīng)沖擊(出現(xiàn)過(guò)流)，使該引腳拉至地電位以下。唯一要修改的是提高pKp阻抗，從而限制流過(guò)肖特基二極管的電流。

10節(jié)電池使用42V充電器。60V肖特基二極管具有Vf=0.45。RpKp電壓為：-42V-(-0.45V)=-41.55V。

假設(shè)使用250mW電阻：250mW=(-41.55V)²/RpKpRpKp=6.905kΩ

利用變阻器保護(hù)CCFET

下一個(gè)暴露于負(fù)壓的引腳是CC，正常工作條件下，CC驅(qū)動(dòng)充電控制器FET的柵極，電壓擺幅達(dá)到pKp引腳電壓以關(guān)斷場(chǎng)效應(yīng)管。CC引腳拉至pKp電壓以下大約10V時(shí)，F(xiàn)ET導(dǎo)通。由于pKp將被鉗位在-0.45V，CC無(wú)法將FET打開(kāi)。然而，充電控制FET只能承受±20V的柵-源電壓。假如在充電控制器FET的柵極和源極之間新增變阻器V2，則可保護(hù)CCFET免于損壞。假如沒(méi)有V2，柵-源電壓將會(huì)達(dá)到-42V左右，這將超出FET的額定值。

變阻器在16V打開(kāi)，鉗制柵-源電壓。CCFET電壓為：-42V+16V=-26V。CC電阻兩端的壓降為：-26V-(-0.45V)=-25.55V。假定使用250mW電阻：250mW=(-25.55V)²/RCCRCC=1.857kΩ

更大的CC和pKp電阻會(huì)導(dǎo)致充電控制器FET的通/斷時(shí)間增大，從而使FET打開(kāi)時(shí)在線(xiàn)性區(qū)域停留較長(zhǎng)時(shí)間。實(shí)際應(yīng)用中這個(gè)問(wèn)題并不嚴(yán)重，因?yàn)殡娏魇艹潆娖飨拗啤?/p>

鉗位SNS引腳

盡管CCFET關(guān)斷，負(fù)壓用途在pK+是其體二極管將會(huì)導(dǎo)通。使SNS出現(xiàn)負(fù)壓，SNS是最后一個(gè)要肖特基二極管鉗位的引腳。

保護(hù)FET的漏極電壓是：-42V+0.6V=-41.4V。SNS引腳電壓將鉗位在-0.45V。SNS電阻兩端的壓降是-41.4V-(-0.45V)=-39.95V。

假設(shè)使用250mW電阻：250mW=(-39.95V)²/RCCRCC=6.384kΩ

比較器SNS引腳將吸收大約1µA電流：1µA×6.384kΩ=6.384mV

這將在過(guò)電流門(mén)限引入大約6.4mV的誤差。假如使用額定功率更大的電阻，可以減小電阻值，從而降低這個(gè)誤差。

注意：SNS端的RC濾波器時(shí)間常數(shù)會(huì)隨著電阻的提高而改變。因此，電容值也要相應(yīng)改變，以維持適當(dāng)?shù)臅r(shí)間常數(shù)。SNS的時(shí)間常數(shù)應(yīng)該與RDOC和RSC時(shí)間常數(shù)相一致。假如這些引腳的時(shí)間常數(shù)不一致，會(huì)在過(guò)流門(mén)限引入額外誤差。

圖1.對(duì)DS2726典型應(yīng)用電路進(jìn)行修改，使其在充電器反接時(shí)免于損壞。

結(jié)論

DS2726Li+電池保護(hù)器經(jīng)過(guò)電路修改后，能夠在充電器反接時(shí)保護(hù)電池組。設(shè)計(jì)中雖然做出了一些折中考慮，但不會(huì)對(duì)保護(hù)器的整體工作性能造成影響。本應(yīng)用筆記的計(jì)算假設(shè)使用額定功率為250mW的電阻。假如選擇額定功率更大的電阻，可以減小電阻值。較小的阻值有助于降低對(duì)過(guò)流門(mén)限出現(xiàn)的誤差電壓，也可以減小CC通/斷時(shí)間。還須注意的是，確保不要超過(guò)肖特基二極管的額定電流。