最近,同事在测试一款多芯电池保护芯片,问了一个问题:“数据手册中为什么给出了两张不同的断线保护测试结果?”实际上,这涉及到了三个不同的电池保护条件,除了断线保护之外,还有过压保护和欠压保护。
先解释一下什么是断线。多芯电池,即由多个电芯串联组成的电池包,其专用的保护芯片在工作时需要监测每个电芯的电压,因此,在多芯电池与保护芯片连接时,需要将每个电芯都连接至保护芯片,如果一个或多个电芯与保护芯片之间的连接断开,如下图,则称为断线,会触发芯片的断线保护。
下图是同事使用的保护芯片数据手册中断线保护的测试结果,有两张不同的测试图,其中,左图中两个MOS管关断的直接原因并不是断线,而是过压和欠压,右图中MOS管关断的直接原因才是断线。
首先分析左图,两个电芯的电压,即VC2-VC1、VC1-VC0,均为3V,当VC1连线断开后,芯片VC1管脚电压开始下降,导致VC2-VC1升高,VC1-VC0降低,在这个变化过程中,会出现两个时刻,即VC2-VC1升高至4.25V、VC1-VC0降低至2.8V,这两个电压值正是保护芯片的过压点和欠压点,因此会触发芯片的过压保护和欠压保护,所以,测试结果中注明了该结果是由于断线而导致的过压和欠压。
对于右图而言,两个电芯的电压均为2V,已经触发了欠压保护,但是并没有触发过压保护,随着VC1的断开,芯片检测到的电芯电压依然会变化,但是VC2-VC1始终不会升高至4.25V,即不会触发过压保护,但是,VC1-VC0会降低至0.5V,这是断线保护的触发条件,因此,芯片关断了另一个MOS管,这才是断线导致的芯片断线保护。