SGM41100V：超緊湊的鋰電池保護(hù)解決方案

在電子設(shè)備的設(shè)計(jì)中，鋰電池的安全保護(hù)至關(guān)重要。SGM41100V作為一款專為鋰離子/聚合物可充電電池設(shè)計(jì)的保護(hù)芯片，以其超緊湊的設(shè)計(jì)和全面的保護(hù)功能，成為了眾多應(yīng)用場(chǎng)景中的理想選擇。今天，我們就來深入了解一下這款芯片。

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一、產(chǎn)品概述

SGM41100V由SGMICRO推出，它集成了聚合物可充電電池安全運(yùn)行所需的所有保護(hù)功能，采用了微小且輕薄的UTDFN - 1.5×2 - 6L封裝。這種封裝設(shè)計(jì)使得它占用的空間極小，為小型可穿戴設(shè)備等產(chǎn)品節(jié)省了寶貴的內(nèi)部空間，讓電池能夠更輕松地適配到有限的腔體中。

二、關(guān)鍵特性

1. 超緊湊保護(hù)方案

SGM41100V將所有保護(hù)功能和所需的低導(dǎo)通電阻斷開開關(guān)集成在一個(gè)芯片上，實(shí)現(xiàn)了超緊湊的保護(hù)解決方案。其典型導(dǎo)通電阻僅為42mΩ，典型工作電流低至1.1μA，大大降低了功耗。

2. 豐富的保護(hù)功能

• 過壓保護(hù)：工廠可編程過壓保護(hù)（OVP）閾值選項(xiàng)從4.20V到4.575V，步長(zhǎng)為0.025V，可根據(jù)不同的電池需求進(jìn)行靈活設(shè)置。
• 過流保護(hù)：具備充電/放電過流保護(hù)，提供3種閾值組合選項(xiàng)，能夠有效防止電池在充電和放電過程中因過流而損壞。
• 欠壓保護(hù)：電池欠壓保護(hù)提供2.6V/2.7V/2.8V/3.0V多種選項(xiàng)，當(dāng)電池電壓低于設(shè)定的欠壓閾值時(shí)，及時(shí)斷開放電路徑，保護(hù)電池免受過度放電的損害。
• 其他保護(hù)：還具備50nA深度放電關(guān)斷、輸入浪涌鉗位、輸入過壓安全、負(fù)載短路安全、反極性電池安全、輸入反接安全、電池組并聯(lián)安全以及鎖定關(guān)閉功能，確保電池在各種異常情況下都能得到可靠保護(hù)。

三、應(yīng)用領(lǐng)域

SGM41100V適用于多種應(yīng)用場(chǎng)景，包括物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、可穿戴設(shè)備和電池組等。在這些對(duì)空間和功耗要求較高的應(yīng)用中，SGM41100V的超緊湊設(shè)計(jì)和低功耗特性能夠充分發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。

四、典型應(yīng)用電路

文檔中給出了SGM41100V的典型應(yīng)用電路，在電池組裝過程中，需要注意避免電池兩端（P和M）短路，以確保電路的正常運(yùn)行。

五、產(chǎn)品選型

SGM41100V提供了多種型號(hào)供選擇，不同型號(hào)的過壓閾值、欠壓閾值和電流閾值組合有所不同。例如，SGM41100V - 420M01的過壓閾值為4.20V，欠壓閾值為2.6V；SGM41100V - 423N02的過壓閾值為4.225V，欠壓閾值為2.7V等。在選型時(shí)，需要根據(jù)具體的電池參數(shù)和應(yīng)用需求來選擇合適的型號(hào)。

六、電氣特性

1. 過壓閾值

不同型號(hào)的SGM41100V在不同溫度下的過壓閾值有所差異。例如，SGM41100V - 420 _在25℃時(shí)的過壓閾值典型值為4.200V，在 - 40℃到 + 85℃的溫度范圍內(nèi)，過壓閾值在4.145V到4.255V之間。

2. 其他參數(shù)

導(dǎo)通電阻在25℃時(shí)典型值為42mΩ，在 - 40℃到 + 85℃的溫度范圍內(nèi)為42 - 62mΩ；工作電流在25℃時(shí)典型值為1.1μA，在 - 40℃到 + 85℃的溫度范圍內(nèi)為1.1 - 2.0μA；關(guān)斷電流在25℃時(shí)典型值為0.05μA，在 - 40℃到 + 85℃的溫度范圍內(nèi)為0.05 - 0.30μA等。

七、詳細(xì)工作原理

1. 電壓相關(guān)保護(hù)

• 過壓保護(hù)：當(dāng)電池電壓達(dá)到過壓閾值（VoV）時(shí)，充電路徑斷開。當(dāng)充電器電壓低于電池電壓且電池電壓回落到過壓閾值以下約VovHYS時(shí)，充電路徑再次閉合。
• 欠壓保護(hù)：當(dāng)電池電壓低于欠壓閾值（VUV）持續(xù)UVPD或SHON時(shí)間時(shí)，放電路徑斷開，設(shè)備進(jìn)入低功耗關(guān)斷狀態(tài)。當(dāng)充電電源接入且電池電壓上升到VUV閾值以上約UVHYS時(shí)，放電路徑再次閉合。

  2. 電流相關(guān)保護(hù)

• 過流保護(hù)：當(dāng)放電過流情況發(fā)生并持續(xù)放電過流檢測(cè)延遲（tODD）時(shí)間時(shí)，放電路徑斷開。經(jīng)過tRETRY時(shí)間后，設(shè)備會(huì)嘗試重新閉合放電路徑，直到過流情況消除或電池放電至低電壓進(jìn)入欠壓保護(hù)狀態(tài)。在充電過程中，如果檢測(cè)到充電過流，設(shè)備將進(jìn)入鎖定關(guān)閉狀態(tài)，可通過移除充電器（移除電池組）來重置。
• 短路保護(hù)：當(dāng)放電電流超過過流閾值時(shí)，放電路徑會(huì)在toccs時(shí)間內(nèi)立即斷開，以保護(hù)電池免受潛在的過流應(yīng)力。斷開后，設(shè)備將保持鎖定關(guān)閉的非導(dǎo)通狀態(tài)，直到重新激活。

八、使用注意事項(xiàng)

1. 安裝與操作

在電池組裝過程中，要避免電池兩端短路，防止產(chǎn)生過高的浪涌電流和電壓浪涌，損壞電池和保護(hù)電路。在電池并聯(lián)時(shí)，建議先將電池組置于鎖定打開的非導(dǎo)通狀態(tài)，避免電流過應(yīng)力。

2. 靜電防護(hù)

該芯片對(duì)靜電敏感，在操作過程中需要采取適當(dāng)?shù)撵o電防護(hù)措施，防止ESD損壞芯片。

3. 測(cè)試與評(píng)估

在使用某些電子負(fù)載模擬器和BPM測(cè)試儀進(jìn)行評(píng)估時(shí)，要注意這些設(shè)備可能產(chǎn)生的過大浪涌電流和電壓過渡浪涌，可能會(huì)觸發(fā)SGM41100V的保護(hù)功能。同時(shí)，測(cè)試時(shí)要確保外部電壓和電流在絕對(duì)最大額定值范圍內(nèi)。

4. 參數(shù)設(shè)置

在選擇保護(hù)參數(shù)時(shí)，要根據(jù)不同供應(yīng)商的電池型號(hào)，咨詢電池供應(yīng)商以確定具體的保護(hù)限值。保護(hù)電路和充電器電路中影響相同變量的參數(shù)應(yīng)進(jìn)行合理設(shè)置，以確保正確的充電或放電保護(hù)順序。例如，電池的過壓閾值應(yīng)比充電器的恒壓閾值高50mV - 100mV。

SGM41100V以其超緊湊的設(shè)計(jì)、豐富的保護(hù)功能和良好的電氣性能，為鋰電池的安全保護(hù)提供了可靠的解決方案。在實(shí)際應(yīng)用中，只要我們合理選型、正確使用并注意相關(guān)的注意事項(xiàng)，就能充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，保障電池的安全和穩(wěn)定運(yùn)行。大家在使用過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。