保护IC与模拟前端的判断功能

保护逻辑

电池保护逻辑把电芯电压、采样电阻压差和温度等信号转成保护决定:何时报警、何时关闭充放电通路,以及故障解除后怎样恢复。选型要先划定保护项目,再匹配阈值、延时、恢复条件和执行电路。

本页讨论保护IC或AFE内部的判断与状态处理,以TI BQ7718二级过压保护器和BQ76952电池监测保护器说明两种实现;配套功率MOSFET、熔断器和完整保护板分别按其交付范围核验。

保护逻辑应用场景
电池保护板与检测设备的应用场景,展示采样、控制芯片和功率器件所在的板级环境;图中布局用于说明应用。

从采样信号到保护决定

产品作用

保护逻辑位于检测输入和动作输出之间。BQ7718对2–5串锂离子电池逐节检测过压,任一节超限后启动内部延时;BQ76952面向3–16串电池,将电芯电压、电流及温度相关保护整合在同一器件。两者覆盖的故障类型与输出方式要分别核对。[1][2]

工作原理

BQ7718在过压持续超过设定延时后改变OUT状态,电压回到恢复条件后复位计时;BQ76952可按配置自主控制高侧充放电FET,也可报告故障。保护动作的完整路径包括输入检测、条件判断、输出驱动和实际断流器件,验收波形应贯穿这条路径。[1][2]

比较、时序与故障状态三个功能环节

以下三项描述保护逻辑的功能构成。集成器件可把它们做在芯片内部,板级采购清单应另列准确料号、采样网络和执行器件。

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部件作用材料与配置
阈值比较环节比较电芯或电流采样信号与保护阈值。BQ76952的电芯欠压、过压及部分电流保护使用比较器路径。[2]半导体集成电路,具体实现随芯片架构确定。
时序与条件处理逻辑判断超限持续时间、保护使能及输出动作;BQ7718采用内部过压延时,BQ76952为不同保护配置各自条件。[1][2]芯片内部数字逻辑;部分保护由内部控制器固件处理。[2]
故障状态与恢复控制保存或解除故障状态。BQ76952列有过压、过流及短路锁存保护;BQ7718按电压恢复条件复位,是否锁存需按具体功能核对。[1][2]集成状态逻辑及存储单元,保持方式采用器件定义。

把阈值、延时和输出接到准确型号

供电、故障检测、输出、封装及环境条件需要按同一设计对齐。带数字的示例均标明所属器件,先确认功能覆盖,再逐项比较。

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参数资料与范围选型含义
供电电压BQ7718推荐VDD为3–25 V。[1]这是芯片VDD对VSS的供电范围;单节电池检测电压与整包供电分别核验。
供电电流BQ7718在五节输入各4 V的规定测试条件下,ICC典型1 µA、最大2 µA。[1]对应数据表7.5节供电电流项;同板其他器件及各工作状态的耗电另计。
过压阈值BQ771801的过压标称阈值为4.275 V;BQ771802为4.225 V。[1]完整订货型号还决定迟滞、延时和输出形式;BQ7718在25°C列过压检测精度±10 mV,跨温度限值按表7.5核对。
欠压阈值BQ76952的电芯欠压标称设置范围为1.012–4.048 V,步进50.6 mV。[2]对应数据表7.26节比较器保护子系统;BQ7718在本页用作二级过压实例,欠压功能另由所选保护器承担。
过流判定阈值BQ76952充电过流比较阈值为4–124 mV,步进2 mV,取SRP−SRN。[2]电流门槛由采样电阻及电压门槛共同决定;放电OCD1/OCD2使用负向压差设置,需保留接线方向、采样误差和电阻温漂。
过流与短路延时BQ76952的OCC、OCD1/OCD2标称延时设置为10–425 ms,步进3.3 ms。[2]短路SCD另有微秒级设置;比较器检测延时与驱动、MOSFET及电流下降所需时间分别测量。
工作温度BQ7718推荐环境温度为−40–110°C。[1]阈值精度随温度变化,按该器件温度角点和实际板上环境评价。
器件ESD额定BQ7718的HBM额定为±2000 V,CDM为±500 V。[1]这是数据表7.2节的芯片级额定;保护板的接口和外壳放电试验另按整机要求实施。
检测输入电流BQ7718的Vx输入电流为−0.1至+0.1 µA,条件为五节输入各4 V。[1]与数据表7.5节及图8-2接法对应,结合输入串联电阻评价检测偏差。
保护输出电平BQ7718按订货型号分CMOS高有效与N沟道开漏低有效输出。[1]逐项核对OUT的有效极性、灌拉电流、负载与电压条件,并确认外接执行电路在启动、故障及失电时的状态。
封装与引脚BQ7718列8引脚WSON(DPJ)及8引脚PDSO(DGK)封装选项。[1]供货后缀、封装尺寸和引脚排列共同决定PCB焊盘,替换前核对完整料号。
湿度与板级环境按器件包装储运文件和保护板使用环境分别规定。本页采用的数据表电气参数没有给出整板工作相对湿度承诺;板件的凝露、防护与涂覆要求写入实际使用条件。

二级过压通道与多项目保护器怎样分工

BQ7718提供独立的过压监视通道,内部延时和输出极性由订货版本确定。主保护器覆盖哪些项目、二级通道触发什么执行器,应在电池保护原理图上逐项标明。[1]

BQ76952的保护列表同时包含电芯欠压、过压、充放电过流、短路及温度相关故障;它还可针对严重故障配置永久失效处理。故障标志、保持关闭FET和驱动FUSE引脚是不同动作,电路及配置文件需要写清实际采用哪一种。[2]

把故障注入和恢复波形放在一起验收

以BQ771801为例,其过压延时列2.4–3.6 s、标称3 s;BQ771802则为0.8–1.2 s、标称1 s。相同系列的数字后缀已经改变动作时序,替代料评审应同时查看阈值、迟滞、延时和输出极性。[1]

测试时先记录稳定输入下的动作点,再施加短于、接近及长于设定延时的超限波形,并观察恢复过程。对BQ76952锁存或永久失效配置,补充复位、重新上电和状态保存的验证;对功率回路同时记录栅极及电流波形。[2]

用故障动作表对齐硬件、配置与测试

设计交付集中提供电池化学体系与串数、完整器件料号、数据表版本、采样与滤波电路、各故障阈值及延时、恢复和锁存条件、FET或熔断动作链,并把配置文件与测试记录对应到相同版本。

厂家供货能力按实际交付对象核验:芯片看准确型号和封装,保护板看电流路径、热设计与接口,定制逻辑看经确认的状态表及验证记录。本页资料解释器件功能,具体交易供货范围由供应方文件确认。

关联的应用系统与部件

以下入口来自产品关系,用于继续查阅;具体机型的装配和兼容性仍需对应型号资料。

应用系统

关联部件

资料来源与适用范围

核对日期:2026-10-23 · 更新于 。数值采用上述版本数据表并保留器件、条件和保护类别。芯片功能、板级执行与系统测试各有交付边界,场景图用来说明板级应用。

  1. TI BQ7718 数据表SLUSAX1L(2021-06修订)2–5串二级过压保护;第5、6、7页推荐条件、电气值及延时,第9–13页功能、恢复与典型接法。
  2. TI BQ76952 数据表SLUSE13B(2021-11修订)3–16串监测保护器;第21–22页比较器阈值及延时,第41–43页保护架构、主保护与永久失效。

保护逻辑相关厂家

比较厂家官网列出的产品系列,在本页查看资料、准备采购需求。

0 家 · 产品来源可查

采购需求由 CNFX 接收处理。厂家认领标识与产品资料来源分别展示;具体型号、供货及交期以双方确认为准。

常见问题

选择带过压检测的芯片,就具备电池所需的全部保护了吗?

先列出电池需要防范的故障。BQ7718侧重二级过压检测,BQ76952则具备更广的电压、电流和温度保护集合;最终动作还涉及采样、驱动与断流器件。

过流阈值为什么写成mV?

比较器检测的是采样电阻两端压差。把电压门槛除以采样电阻,可得到对应电流,再将电阻公差、温漂、采样和比较误差纳入门槛预算,并确认充放电的符号方向。

发生故障后,保护逻辑一定锁存吗?

按具体保护项的恢复方式判断。BQ7718在满足电压恢复条件后复位;BQ76952同时列有常规保护、锁存保护和可配置的永久失效处理,软件配置与硬件执行路径共同决定恢复过程。

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