SGM41106：小尺寸鋰/聚合物電池的理想保護(hù)方案

在當(dāng)今的電子設(shè)備中，尤其是小型可穿戴設(shè)備，電池的安全和高效使用至關(guān)重要。SGMICRO推出的SGM41106是一款專為小型鋰離子或鋰聚合物電池設(shè)計(jì)的單片式初級(jí)保護(hù)器件，集成了電池安全運(yùn)行所需的所有保護(hù)功能，同時(shí)具備電池開關(guān)功能，為電池管理提供了全面的解決方案。

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一、產(chǎn)品概述

SGM41106采用超緊湊的封裝形式，其小尺寸解決方案為小型可穿戴設(shè)備節(jié)省了寶貴的空間，使電池能夠更好地適配設(shè)備腔體。該產(chǎn)品具有超低的功耗和出色的保護(hù)性能，能夠有效保障電池的安全和穩(wěn)定運(yùn)行。

主要特性

1. 超緊湊保護(hù)方案：采用Green XTDFN - 1×1 - 4L封裝，體積小巧，適合空間有限的應(yīng)用場(chǎng)景。
2. 低導(dǎo)通電阻：典型導(dǎo)通電阻為100mΩ，可降低功率損耗，提高電池使用效率。
3. 低工作電流：典型工作電流僅為0.7μA，有助于延長(zhǎng)電池續(xù)航時(shí)間。
4. 工廠可編程過壓閾值：提供4.225V至4.6V的過壓閾值選項(xiàng)，步長(zhǎng)為0.025V，可根據(jù)不同應(yīng)用需求進(jìn)行靈活配置。
5. 過充/過放電流保護(hù)：提供3種過充/過放電流閾值組合選項(xiàng)，增強(qiáng)了電池的安全性。
6. 電池欠壓保護(hù)：提供2.8V/3.0V兩種欠壓閾值選項(xiàng)，可有效防止電池過度放電。
7. 0V電池充電允許：支持對(duì)電壓極低甚至為0V的電池進(jìn)行充電，提高了電池的適用性。
8. 深度放電關(guān)斷：典型深度放電關(guān)斷電流為2nA，可進(jìn)一步降低電池功耗。
9. 輸入引腳用于鎖存和釋放：方便控制電池開關(guān)的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)電池的長(zhǎng)期存儲(chǔ)和電源回收。
10. 負(fù)載短路保護(hù)：確保在負(fù)載短路時(shí)電池和設(shè)備的安全。
11. 電池組并聯(lián)安全：支持電池組并聯(lián)使用，保障并聯(lián)電池組的安全運(yùn)行。
12. 充電輸入電壓鉗位：防止充電輸入過壓對(duì)電池和設(shè)備造成損壞。
13. 電池反接保護(hù)：即使電池反接，也能確保設(shè)備的安全。

二、應(yīng)用領(lǐng)域

SGM41106適用于多種小型電子設(shè)備，如耳機(jī)、手寫筆、手環(huán)、手表等。這些設(shè)備通常對(duì)電池的體積和安全性有較高要求，SGM41106的超緊湊設(shè)計(jì)和全面的保護(hù)功能正好滿足了這些需求。

三、關(guān)鍵參數(shù)與選型

關(guān)鍵參數(shù)

選型指南

SGM41106的型號(hào)命名規(guī)則為SGM41106 - AAABCD，其中：

• “AAA”表示過壓閾值選項(xiàng)代碼，對(duì)應(yīng)不同的過壓閾值（4.225V - 4.6V）。
• “B”表示欠壓閾值選項(xiàng)代碼，可選2.8V或3.0V。
• “C”表示充/放電過流閾值選項(xiàng)代碼，有200/230mA、310/360mA、625/650mA三種選項(xiàng)。
• “D”表示可疑放電短路電流閾值選項(xiàng)代碼，可選1.2A或2.5A。

工程師在選型時(shí)，可根據(jù)具體應(yīng)用需求選擇合適的型號(hào)。例如，對(duì)于對(duì)電池電壓要求較高的應(yīng)用，可選擇過壓閾值較高的型號(hào)；對(duì)于對(duì)電流保護(hù)要求較高的應(yīng)用，可選擇過流閾值合適的型號(hào)。

四、引腳配置與功能

引腳配置

引腳功能說明

• VDD：為設(shè)備提供偏置電源，并用于感應(yīng)電池電壓。
• BATN：連接電池負(fù)極，是電池電流的通道。
• SM：通過外部輸入控制電池開關(guān)的狀態(tài)，可實(shí)現(xiàn)電池的長(zhǎng)期存儲(chǔ)和電源回收。
• PCKN：連接系統(tǒng)負(fù)載的負(fù)極端子，輸出電池電流。
• EP：雖然無內(nèi)部連接，但建議外部連接到BATN，有助于散熱和提高電氣性能。

五、電氣特性

工作電壓范圍

正常充電源電壓范圍為 - 0.5V至6V，正常導(dǎo)通電壓范圍為2.8V至4.6V，確保了設(shè)備在不同電壓條件下的穩(wěn)定工作。

導(dǎo)通電阻

在不同溫度下，導(dǎo)通電阻有所變化。在25℃時(shí)，典型導(dǎo)通電阻為100mΩ；在 - 40℃至 + 85℃的溫度范圍內(nèi)，導(dǎo)通電阻在60mΩ至140mΩ之間。

工作電流和關(guān)斷電流

工作電流在25℃時(shí)典型值為0.7μA，在 - 40℃至 + 85℃的溫度范圍內(nèi)為0.7μA至1.2μA；關(guān)斷電流在25℃時(shí)典型值為2nA，最大為50nA，有效降低了電池的功耗。

保護(hù)檢測(cè)延遲

過壓檢測(cè)延遲、欠壓檢測(cè)延遲、充/放電過流檢測(cè)延遲等參數(shù)確保了設(shè)備能夠及時(shí)響應(yīng)異常情況，保護(hù)電池和設(shè)備的安全。例如，過壓檢測(cè)延遲典型值為0.8ms，欠壓檢測(cè)延遲典型值也為0.8ms，充/放電過流檢測(cè)延遲典型值為72ms。

六、功能原理

電壓相關(guān)保護(hù)

• 過壓保護(hù)：在充電過程中，定期監(jiān)測(cè)電池電壓。當(dāng)電池電壓超過設(shè)定的過壓閾值（ (V{BAT }>V{OV }) ）時(shí)，電池開關(guān)進(jìn)入充電阻斷模式，禁止進(jìn)一步充電，僅允許電流向放電方向流動(dòng)。當(dāng)電池電壓因放電降至安全水平時(shí)，充電恢復(fù)。
• 欠壓保護(hù)：如果電池電壓不在過壓范圍內(nèi)，則定期檢查電池電壓是否過低。當(dāng)檢測(cè)到低電池電壓（ (V{BAT}{UV}) ）時(shí)，電池開關(guān)阻斷電池放電方向，設(shè)備進(jìn)入無損關(guān)斷狀態(tài)，僅允許電流向充電方向流動(dòng)，且在欠壓保護(hù)狀態(tài)下，充電過流檢測(cè)功能失效。