1、单节锂电池的贴片保险丝技术 http:/www.lidianchi.org/http:/www.large- 点击此处查看全部新闻图片如今，手机、数码相机（摄像机） 、PDA、MP3/4越来越多的产品采用锂电池作为系统电路供电的电源。对电源的要求注重锂电池体积要小，能量密度要高，并且无记忆效应，还可循环多次使用等优点。然而锂电池爆炸事故近来也时有发生。 2009.1.30 广州越秀区东华南路联想电脑专卖店内发生一起手机锂电池爆炸事件，店内一名年轻男子颈部大动脉破裂，当场死亡。 所以对于锂电池的安全性也越来越引起人们的重视。锂电池保护板选择合适的贴片保险丝也就显得非常重要了。 一.单节锂电池的组
2、成 锂电池主要由电芯和电池保护板组成（如图 2） 锂电池保护板主要功能：（1）过度充电保护， （2）过度放电保护， （3）过电流/短路保护 锂电池保护板主要元器件：1，保护 IC2，MOSFET3，SMDFUSE 二.单节锂电池保护板上保险丝的选择 1，封装：根据客户的线路板决定试用尺寸，一般用 1206/0603 尺寸。 2，额定电压：24V 以上 3，额定电流：一般采用 5A（要考虑到保险丝在锂电池保护板上是 2 次保护，所以 要考虑到保护 IC 的保护延迟时间来确定保险丝的熔断时间） 4，冷电阻：15m 以下 5，安规要求：UL 认证 6，符合 RoHS 要求和 Halogen-Free
3、 要求 下面举 2 个例子来说明保险丝的选择。 举例 1：某单节锂电池保护板电路图如图 3，保护 IC 采用 SII(精工)S8261ACJ，基本参数如图 4.采用的 MOS 管为 BF9028DNJ/BF9028DNJ-A,部分参数如图 5. 单节锂电池的贴片保险丝技术 http:/www.lidianchi.org/http:/www.large- 保护 IC 过电流保护原理：电流当放电电流过大或短路情况发生时,保护 IC 将激活过(短路)电流保护,此时过电流的检测是将 PowerMOS 的 Rds(on)当成感应阻抗用以监测其电压的下降情形,若比所定的过电流检测电压还高则停止放电。 根据
4、公式V-(过电流检测电压)=I(放电电流)*Rds(on)*2可以算出放电电流达到多少保护IC 开始进行保护作用。 1：短路保护情况： 当过电流检测电压 0.9V， MOS 管内阻取最大值时候，可以检测过电流将为最小值。算出此时过电流值为 15A，此时保护 IC 保护延迟时间 320us； 当过电流检测电压 1.5V， MOS 管内阻取最小值时候，可以检测过电流将为最大值。 算出此时过电流值为 46.875A，此时保护 IC 保护延迟时间 380us。 结论 1：需求保险丝在 46.875A 时候熔断时间要大于 380us，才能保证短路保护情况下保险丝不会先于保护 IC 熔断。 B：保护电路工
5、作异常。 单节锂电池的贴片保险丝技术 http:/www.lidianchi.org/http:/www.large- IC 对短路不能起到保护作用，当负载出现短路时候需要保险丝快速熔断。 考虑因素如下： 电芯电压：3.84.2V 电芯内阻：150m 保护板内阻：MOS 管内阻保险丝内阻（15m）PCB 板内阻（10m） 短路负载内阻：0100m 要考虑保险丝的快速熔断，所以就考虑短路电流的最小值，可以算出短路电流最小 值 11A。 结论 2：此要求保险丝在 11A 电流情况下快速熔断。 综合 A，B 两种情况，此保护板上选用 SARTS0603-F-5.0A 可以满足要求。 举例 2：某锂电
6、池保护板上采用保护 IC 为 MM3177，MOSFET 为 AO8810 A：我们也可以用示波器测试其保护 IC 的短路保护延迟时间。 短路情况：多次短路测试发现保护 IC（MM3177）能很好的起到短路保护作用，短路延迟时间 11.4ms。短路其短路电流情况如图 7（多次测试发现每次短路延迟时间变化微小，取其中较大的一次） ，此时测试到短路电流为 16.4A。 点击此处查看全部新闻图片单节锂电池的贴片保险丝技术 http:/www.lidianchi.org/http:/www.large- IC（MM3177）在做输出短路保护时候有一个保护延迟时间，从测试来看短路电流在 15A20A 时
7、候，MM3177 的短路保护延迟时间为10ms13ms。 （1）测试 S0603-B-5.0A 保险丝在 20A 熔断时间如下表 1 规格型号 S0603-B-5.0A 检验日期 2007-08-16熔断时间测试（BXC-35A 型保险丝测试仪，Tektronix DPO4032 示波器）测试电流 时间/电流特性55.2 ms 51.1 ms 57.1 ms 56.2 ms 61.4 ms （20A）56.4 ms 52.9 ms 60.8 ms 51.9 ms 56.7 ms表 1（2）从测试数据来看 S0603-B-5.0A 在 20A 先熔断时间大于保护 ICMM3177 同电流情况下保护延迟时间（11ms13ms） 。 （3）此电池保护板（采用 MM3177）上采用 S0603-B-5.0A 保险丝，能更好的起到保护作用。 从实例 1，2 可以看出，单节锂电池上选择保险丝需要考虑到保护 IC 的短路保护时间。
