HY2112 规格书
.1节磷酸铁锂电池保护IC
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HY2112
1节磷酸铁锂电池保护IC
目 录
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 9.1. 9.2.
概述...........................................................................................................................................................4 特点...........................................................................................................................................................4 应用...........................................................................................................................................................4 方框图........................................................................................................................................................5 订购信息....................................................................................................................................................6 产品目录....................................................................................................................................................6 封装、脚位及标记信息..............................................................................................................................7 绝对最大额定值.........................................................................................................................................7 电气特性....................................................................................................................................................8 电气参数(延迟时间除外)...................................................................................................................8 延迟时间参数.........................................................................................................................................9
10. 电池保护IC应用电路示例.........................................................................................................................10 11. 工作说明..................................................................................................................................................11 11.1. 11.2. 11.3. 11.4. 11.5. 11.6. 11.7. 12.1. 13.1. 13.2.
正常工作状态.......................................................................................................................................11 过充电状态..........................................................................................................................................11 过放电状态及休眠状态........................................................................................................................11
.放电过流状态(放电过流检测功能和负载短路检测功能)..................................................................12
充电过流状态.......................................................................................................................................12 向0V电池充电功能(允许)...............................................................................................................12 向0V电池充电功能(禁止)...............................................................................................................13 SOT-23-6.............................................................................................................................................14 Tape & Reel 信息---SOT-23-6(样式一)..........................................................................................15 Tape & Reel 信息---SOT-23-6(样式二)..........................................................................................16
12. 封装信息..................................................................................................................................................14 13. TAPE & REEL 信息................................................................................................................................15
14. 修订记录..................................................................................................................................................17
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注意:
1、 本说明书中的内容,随着产品的改进,有可能不经过预告而更改。请客户及时到本公司网站下载更
新 http://www.hycontek.com。
2、 本规格书中的图形、应用电路等,因第三方工业所有权引发的问题,本公司不承担其责任。 3、 本产品在单独应用的情况下,本公司保证它的性能、典型应用和功能符合说明书中的条件。当使用
在客户的产品或设备中,以上条件我们不作保证,建议客户做充分的评估和测试。
4、 请注意输入电压、输出电压、负载电流的使用条件,使IC内的功耗不超过封装的容许功耗。对于
客户在超出说明书中规定额定值使用产品,即使是瞬间的使用,由此所造成的损失,本公司不承担任何责任。
5、 本产品虽内置防静电保护电路,但请不要施加超过保护电路性能的过大静电。
6、 本规格书中的产品,未经书面许可,不可使用在要求高可靠性的电路中。例如健康医疗器械、防灾
器械、车辆器械、车载器械及航空器械等对人体产生影响的器械或装置,不得作为其部件使用。 7、 本公司一直致力于提高产品的质量和可靠度,但所有的半导体产品都有一定的失效概率,这些失效
概率可能会导致一些人身事故、火灾事故等。当设计产品时,请充分留意冗余设计并采用安全指标,这样可以避免事故的发生。
8、 本规格书中内容,未经本公司许可,严禁用于其它目的之转载或复制。
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1. 概述
HY2112系列IC,内置高精度电压检测电路和延迟电路,是用于单节磷酸铁锂可再充电电池的保护IC。
本IC适合于对1节磷酸铁锂可再充电电池的过充电、过放电和过电流进行保护。
2. 特点
HY2112全系列IC具备如下特点: (1) 高精度电压检测电路
过充电检测电压 3.600~4.000V 精度±25mV 过充电释放电压 3.400~4.000V 精度±50mV 过放电检测电压 1.80~2.20V 精度±50mV 过放电释放电压 1.80~2.40V 精度±50mV 放电过流检测电压 (可选择) 精度±15mV 充电过流检测电压 (可选择)
负载短路检测电压 0.85V(固定) 精度±300mV (2) 各延迟时间由内部电路设置(不需外接电容) (3) 低耗电流
工作模式 典型值3.0μA,最大值6.0μA(VDD=3.2V)
.μA 休眠模式 最大值0.1
(4) 连接充电器的端子采用高耐压设计(CS端子和OC端子,绝对最大额定值是20V) (5) 向0V电池充电功能:可以选择“允许”或“禁止” (6) 宽工作温度范围:-40℃~+85℃ (7) 小型封装:SOT-23-6 (8) 无卤素绿色环保产品
3. 应用
1节磷酸铁锂可再充电电池组
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4. 方框图
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5. 订购信息
产品名称定义
6. 产品目录
表1、电气参数选择表
参数 型号 过充电检测电压 VCU 过充电释放电压 VCR 过放电检测电压 VDL 过放电释放电压 VDR 放电过流检测电压 VDIP 充电过流检测电压 VCIP 向0V电池充电功能 V0CH 允许 允许 允许 允许 允许 允许 HY2112-AB 3.75±0.025V 3.60±0.05V 2.10±0.05V 2.30±0.05VHY2112-BB 3.75±0.025V 3.60±0.05V 2.10±0.05V 2.30±0.05VHY2112-CB 3.75±0.025V 3.60±0.05V 2.10±0.05V 2.30±0.05VHY2112-EB 3.90±0.025V 3.75±0.05V 2.10±0.05V 2.30±0.05VHY2112-GB 3.75±0.025V 3.25±0.05V 1.825±0.05V2.37±0.05V.100±15mV -200±30mV150±15mV -200±30mV200±15mV -200±30mV200±15mV -200±30mV100±15mV -100±20mV200±15mV -250±50mVHY2112-HB 3.65±0.025V 3.45±0.05V 2.50±0.05V 3.00±0.05V备注:需要上述规格以外的产品时,请与本公司业务部联系。
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7. 封装、脚位及标记信息
表2、SOT-23-6封装
脚位
符号
说明
放电控制用MOSFET门极连接端子 1 OD 过电流检测输入端子,充电器检测端子 2 CS 充电控制用MOSFET门极连接端子 3 OC 4 NC 无连接
电源端,正电源输入端子 5 VDD 接地端,负电源输入端子 6 VSS
65412:产品名称
·
112XBXXXX23XB:产品序列号及封装名称 XXXX:日期编码
.8. 绝对最大额定值
表3、绝对最大额定值(VSS=0V,Ta=25℃,除非特别说明)
项目
VDD和VSS之间输入电压 OC输出端子电压 OD输出端子电压 CS输入端子电压 工作温度范围 储存温度范围 容许功耗
符号
规格
单位
VDD VSS-0.3~VSS+10 V VOC VDD-20~VDD+0.3 V VOD VSS-0.3~ VDD+0.3 V VCS VDD-20~VDD+0.3 V TOP -40~+85 ℃ TST -40~+125 ℃
PD 250 mW
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9. 电气特性
9.1. 电气参数(延迟时间除外)
表4、电气参数(延迟时间参数除外。VSS=0V,Ta=25℃,除非特别说明。)
项目
VDD-VSS工作电压 VDD-CS工作电压 工作电流 休眠电流
符号 VDSOP1 - VDSOP2 - 耗电流
=IDD VDD3.2V - 3.0 6.0 μA IPD 检测电压
过充电检测电压 过充电释放电压 过放电检测电压 过放电释放电压 放电过流检测电压
VCU 3.6~4.0V,可调整VCR 3.4~4.0V,可调整VDL 1.8~2.2V,可调整VDR 1.8~2.4V,可调整VDIP
VDD=3.6V,50mV<VCIP<150mV
.VDD=3.6V,150mV≤
VCIP<250mV VDD=3.6V, VCIP≥250mV
VCU -0.025 VCR -0.05VDL -0.05VDR -0.05VDIP -15
VCU VCR VDL VDR VDIP
VCU +0.025VCR +0.05VDL +0.05VDR +0.05VDIP +15 VCIP +20 VCIP +30 VCIP +50 1.15 - 0.5 - 0.5
V V V V mV mV mV mV V V V V V -
-
0.1
条件
输入电压
1.5 1.5
- -
8 20
V V
最小值
典型值
最大值
单位
μA
VCIP -20 VCIP VCIP -30 VCIP VCIP -50 VCIP 0.55
0.85 VDD -0.02
0.1 VDD -0.02
0.1
充电过流检测电压 VCIP
负载短路检测电压 OD端子输出高电压 OD端子输出低电压 OC端子输出高电压 OC端子输出低电压 充电器起始电压(允许向0V电池充电功能) 电池电压(禁止向0V电池充电功能)
VSIP VDH VCH
控制端子输出电压
VDD -0.1
- VDD -0.1
-
VDL VCL
允许向0V电池充电功能
禁止向0V电池充电功能
向0V电池充电的功能(允许或禁止) V0CH V0IN
1.2 - - V - - 0.5 V
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9.2. 延迟时间参数
表5、HY2112-AB、HY2112-BB、HY2112-CB、HY2112-EB和HY2112-GB延迟时间参数
项目
过充电检测延迟时间 过放电检测延迟时间 放电过流检测延迟时间 充电过流检测延迟时间 负载短路检测延迟时间
符号 TOC TOD TDIP TCIP TSIP
条件 最小值 典型值 最大值单位
延迟时间(Ta=25℃) VDD=3.2V→4.0V 1000 1300 1600 ms VDD=3.2V→1.6V 115 145 175 ms VDD=3.2V,=CS0.4V 9 12 15 ms VDD=3.2V=,CS-0.4V6 8 10 ms VDD=3.0V,=CS1.3V 200 300 400 μs
表6、HY2112-HB延迟时间参数
项目
过充电检测延迟时间
过放电检测延迟时间 放电过流检测延迟时间 充电过流检测延迟时间 负载短路检测延迟时间
符号 TOC TOD TDIP TCIP TSIP
条件 最小值 典型值 最大值单位
延迟时间(Ta=25℃)
VDD=3.2V→4.0V 700 1000 1300 ms VDD=3.2V→1.6V 115 145 175 ms VDD=3.2V,=CS0.4V 18 24 30 ms VDD=3.2V=,CS-0.4V12 16 20 ms VDD=3.0V,=CS1.3V 200 300 400 μs
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10. 电池保护IC应用电路示例
PB+
R1100VDDC10.1F系列VSSODM1OCM2CSR22kPB-
标记 R1 R2 C1 M1 M2
器件名称 电阻 电阻 电容 N-MOSFET N-MOSFET
用途
最小值 100Ω 300Ω 0.01μF
典型值 100Ω 2kΩ 0.1μF
最大值
说明
.限流、稳定VDD、加强ESD
限流
滤波,稳定VDD 放电控制 充电控制
470Ω *1 2kΩ *2 1.0μF *3 - - - *4 - - - *5 *1、R1连接过大电阻,由于耗电流会在R1上产生压降,影响检测电压精度。当充电器反接时,
电流从充电器流向IC,若R1过大有可能导致VDD-VSS端子间电压超过绝对最大额定值的情况发生。
*2、R2连接过大电阻,当连接高电压充电器时,有可能导致不能切断充电电流的情况发生。但为控制充电器反接时的电流,请尽可能选取较大的阻值。
*3、C1有稳定VDD电压的作用,请不要连接0.01μF以下的电容。
*4、使用MOSFET的阈值电压在过放电检测电压以上时,可能导致在过放电保护之前停止放电。
*5、门极和源极之间耐压在充电器电压以下时,N-MOSFET有可能被损坏。
注意:
1. 上述参数有可能不经预告而作更改,请及时到网站上下载最新版规格书。 网址:http://www.hycontek.com 。 2. 外围器件如需调整,建议客户进行充分的评估和测试。
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11. 工作说明
11.1. 正常工作状态
此IC持续侦测连接在VDD和VSS之间的电池电压,以及CS与VSS之间的电压差,来控制充电和放电。
对于有放电过流检测电压(VDIP)的IC,当电池电压在过放电检测电压(VDL)以上并在过充电检测电压(VCU)以下,且CS端子电压在放电过流检测电压(VDIP)以下时,IC的OC和OD端子都输出高电平,使充电控制用MOSFET和放电控制用MOSFET同时导通,这个状态称为“正常工作状态”。此状态下,充电和放电都可以自由进行。
注意:初次连接电芯时,会有不能放电的可能性,此时,短接CS端子和VSS端子,或者连接充电器,就能恢复到正常工作状态。
11.2. 过充电状态
正常工作状态下的电池,在充电过程中,一旦电池电压超过过充电检测电压(VCU),并且这种状态持续的时间超过过充电检测延迟时间(TOC)以上时,HY2112系列 IC会关闭充电控制用的MOSFET(OC端子),停止充电,这个状态称为“过充电状态”。 过充电状态在如下2种情况下可以释放: 不连接充电器时,
(1)由于自放电使电池电压降低到过充电释放电压(VCR)以下时,过充电状态释放,
.恢复到正常工作状态。
(2)连接负载放电,放电电流先通过充电控制用MOSFET的寄生二极管流过,此时,CS
端子侦测到一个“二极管正向导通压降(Vf)”的电压。当CS端子电压在放电过流检测电压(VDIP)以上且电池电压降低到过充电检测电压(VCU)以下时,过充电状态释放,恢复到正常工作状态。 注意:
(1)进入过充电状态的电池,如果仍然连接着充电器,即使电池电压低于过充电释放电,过充电状态也不能释放。断开充电器,CS端子电压高于充电过流检测电压(VCIP)压(VCR)
以上时,过充电状态才能释放。
11.3. 过放电状态及休眠状态
正常工作状态下的电池,在放电过程中,当电池电压降低到过放电检测电压(VDL)以下,并且这种状态持续的时间超过过放电检测延迟时间(TOD)以上时,HY2112系列 IC会关闭放电控制用的MOSFET(OD端子),停止放电,这个状态称为“过放电状态”。
当关闭放电控制用MOSFET后,CS由IC内部电阻上拉到VDD,使IC耗电流减小到休眠时的耗电流值,这个状态称为“休眠状态”。
过放电状态的释放,有以下两种情况: (1)连接充电器,若CS端子电压低于充电过流检测电压(VCIP),当电池电压高于过放电检测电压(VDL)时,过放电状态释放,恢复到正常工作状态。
(2)连接充电器,若CS端子电压高于充电过流检测电压(VCIP),当电池电压高于过放
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电释放电压(VDR)时,过放电状态释放,恢复到正常工作状态。
11.4. 放电过流状态(放电过流检测功能和负载短路检测功能)
正常工作状态下的电池,HY2112通过检测CS端子电压持续侦测放电电流。一旦CS端子电压超过放电过流检测电压(VDIP),并且这种状态持续的时间超过放电过流检测延迟时间(TDIP),则关闭放电控制用的MOSFET(OD端子),停止放电,这个状态称为“放电过流状态”。
而一旦CS端子电压超过负载短路检测电压(VSIP),并且这种状态持续的时间超过负载短路检测延迟时间(TSIP),则也关闭放电控制用的MOSFET(OD端子),停止放电,这个状态称为“负载短路状态”。
当连接在电池正极(PB+)和电池负极(PB-)之间的阻抗大于放电过流/负载短路释放阻抗时,放电过流状态和负载短路状态释放,恢复到正常工作状态。另外,即使连接在电池正极(PB+)和电池负极(PB-)之间的阻抗小于放电过流/负载短路释放阻抗,当连接上充电器,CS端子电压降低到放电过流保护电压(VDIP)以下,也会释放放电过流状态或负载短路状态,回到正常工作状态。
注意:
(1)若不慎将充电器反接时,回路中的电流方向与放电时电流方向一致,如果CS端子
.电压高于放电过流检测电压(VDIP),则可以进入放电过流保护状态,切断回路中的电流,起
到保护的作用。
11.5. 充电过流状态
正常工作状态下的电池,在充电过程中,如果CS端子电压低于充电过流检测电压(VCIP),并且这种状态持续的时间超过充电过流检测延迟时间(TCIP),则OC端子输出电压由高电平变为低电平,关闭充电控制用的MOSFET(OC端子),停止充电,这个状态称为“充电过流状态”。
进入充电过流检测状态后,如果断开充电器使CS端子电压高于充电过流检测电压(VCIP)时,充电过流状态被解除,恢复到正常工作状态。
11.6. 向0V电池充电功能(允许)
此功能用于对已经自放电到0V的电池进行再充电。当连接在电池正极(PB+)和电池负极(PB-)之间的充电器电压,高于“向0V电池充电的充电器起始电压(V0CH)”时,充电控制用MOSFET的门极固定为VDD端子的电位,由于充电器电压使MOSFET的门极和源极之间的电压差高于其导通电压,充电控制用MOSFET导通(OC端子),开始充电。这时,放电控制用MOSFET仍然是关断的,充电电流通过其内部寄生二极管流过。当电池电压高于过放电检测电压(VDL)时,HY2112系列IC进入正常工作状态。
注意:
1. 某些完全自放电后的电池,不允许被再次充电,这是由锂电池的特性决定的。请询问
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电池供应商,确认所购买的电池是否具备“允许向0V电池充电”的功能,还是“禁止向0V电池充电”的功能。
11.7. 向0V电池充电功能(禁止)
当连接内部短路的电池(0V电池)时,禁止向0V电池充电的功能会阻止对它再充电。当电池电压低于“0V电池充电禁止的电池电压(V0IN)”时,充电控制用MOSFET的门极固定为PB-电压,禁止充电。当电池电压高于“0V电池充电禁止的电池电压(V0IN)”时,可以充电。
注意:
1. 某些完全自放电后的电池,不允许被再次充电,这是由锂电池的特性决定的。请询问电池供应商,确认所购买的电池是否具备“允许向0V电池充电”的功能,还是“禁止向0V电池充电”的功能。
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12. 封装信息
12.1. SOT-23-6
说明:单位为mm。
SYMBOL
.ALL DIMENSIONS IN
MILLIMETERS
MINIMUM NOMINAL MAXIMUM- 1.30 1.40 0 - 0.15 0.90 1.20 1.30 0.30 - 0.50 0.30 0.40 0.45 0.30 0.40 0.50 0.08 - 0.22 0.08 0.13 0.20 2.90 BSC 2.80 BSC 1.60 BSC 0.95 BSC 1.90 BSC
0.30 0.45 0.60 0.60 REF 0.25 BSC
0.10 - - 0.10 - 0.25 0° 4° 8° 5° - 15° 5° - 15°
A A1 A2 b b1 b2 c c1 D E E1 e e1 L L1 L2 R R1 θ θ1 θ2
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13. Tape & Reel 信息
13.1. Tape & Reel 信息---SOT-23-6(样式一) 说明:单位为mm。 13.1.1. Reel Dimensions
13.1.2. Carrier Tape Dimensions
.
Reel
SYMBOLS
Dimensions
1.50
Carrier Tape Dimensions
A W1 A0 B0 K0 P0 P1 P2 E F D0 W Spec. 178 9.0 3.30 3.20
4.00
4.00
2.00
1.75 3.50 1.50 8.00
Tolerance ±0.50 +1.50/-0 ±0.10 ±0.10±0.10±0.10±0.10±0.05±0.10 ±0.05 +0.1/-0±0.20
Note: 10 Sprocket hole pitch cumulative tolerance is ±0.20mm.
13.1.3. Pin1 direction
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13.2. Tape & Reel 信息---SOT-23-6(样式二) 说明:单位为mm。 13.2.1. Reel Dimensions
13.2.2. Carrier Tape Dimensions
.
Reel
SYMBOLS
Dimensions
1.37
4.00
Carrier Tape Dimensions
W 8.00
A W1 A0 B0 K0 P0 P1 P2 E F D0 Spec. 178 9.4 3.17 3.23Tolerance ±2.00 ±1.504.00
2.00
1.75 3.50 1.55±0.10 ±0.10±0.10±0.10±0.10±0.05±0.10 ±0.05 ±0.05+0.30/-0.10
Note: 10 Sprocket hole pitch cumulative tolerance is ±0.20mm.
13.2.3. Pin1 direction
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14. 修订记录
以下描述本文件差异较大的地方,而标点符号与字形的改变不在此描述范围。 版本 页次 变更摘要 V01 - 新版发行。
V03 All 增加新型号:HY2112-EB。 14,15 修改封装尺寸。
V04 7 修改SOT-23-6封装正印标记。 13 修改封装尺寸。
V05 All 增加新型号:HY2112-GB。
All 修改所有型号的VDIP精度值,修改所有型号的延迟时间。
V06 All 增加新型号:HY2112-HB。
All 修改所有型号的VCIP值及精度值。
V07 14-15 增加 Tape & Reel 信息。
V08 All 修改HY2112系列的TOC和TOD。 All 修改HY2112-HB的VDIP、TDIP和TCIP。
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