平芯微HY2120-CB保护IC——带自恢复功能、、支持0V电池充电平芯微半导体PWChip推出的HY2120-CB是一款基于CMOS工艺的高精度两节可充电锂电池保护IC集“过充保护过放保护过流充电保护过流放电保护短路保护”五重保护于一身。其核心亮点是带“自恢复功能”——过放保护触发后不需接充电器电池自身电压回升即可自动恢复正常工作大幅提升用户体验。本文全面解读HY2120-CB的功能特性、关键参数、保护机制和应用设计要点。一、HY2120-CB 产品概述HY2120-CB采用SOT23-6L封装专用于两节串联锂离子/锂聚合物电池组的充电和放电保护。其核心特性包括1高精度过充保护阈值4.280V±25mV每节2高精度过放保护阈值2.900V±80mV每节3过流放电保护阈值0.200V±30mV4过流充电保护阈值-0.200V±30mV5短路保护阈值0.6V1.4V响应时间150500μs6过放后自恢复功能CB版本特有7支持0V电池充电功能完全放空的电池也可激活充电8低供电电流工作4.5μA、待机2.1μA9SOT23-6封装极少外围元件。二、HY2120-CB 引脚定义三、HY2120-CB 关键保护参数四、核心亮点过放后自恢复功能详解HY2120-CB的“-CB”版本最大特色就是“过放后自恢复”功能。这是什么意思为什么重要“自恢复”的含义当电池放电至过放保护阈值2.9V以下时HY2120-CB会关断放电回路Q2关断保护电池。进入保护状态后芯片自动进入低功耗待机模式电流仅2.1μA。此时如果不接充电器电池在去掉负载后由于内部化学反应的平衡会产生“自升压”现象电压会缓慢回升。当两节电池电压都回升超过过放恢复阈值3.0V并维持超过过放恢复延迟时间1.2ms后HY2120-CB将自动恢复到正常状态DOUT输出高电平Q2导通电池组可以继续正常放电使用。为什么“自恢复”很重要对比“不带自恢复”的版本过放保护触发后必须接上充电器才能解除保护状态恢复正常。这意味着用户在电池放空后必须立即充电才能重新开机体验很差。而带自恢复功能的HY2120-CB电池过放保护后只要去掉负载放置一会儿让电池自升压回到≥ 3.0V电池就能自动恢复正常工作。用户体验更好、更智能特别适合电动工具、吸尘器、小风扇、电动牙刷等“用完放下、过一会儿再用”的场景。五、HY2120-CB 五重保护机制详解5.1 过充保护OC当任一节电池电压超过4.280V且持续1.0s后芯片关断COUTQ1关断切断充电回路。恢复条件电池自放电至低于4.080V或通过负载放电使电压降低。恢复延迟16ms。5.2 过放保护OD 自恢复当任一节电池电压低于2.9V且持续128ms后芯片关断DOUTQ2关断切断放电回路。随后自动进入低功耗待机模式仅2.1μA。自恢复条件两节电池电压都回升超过3.0V。也可通过接充电器强制恢复。5.3 过流放电保护EDI当VM端电压超过0.2V且持续12ms即放电电流超限芯片关断DOUTQ2关断。当放电负载取消后VM电压回落芯片自动恢复延迟~1.2ms。5.4 短路保护Short当VM端电压超过短路阈值0.61.4V且持续150500μs芯片立即关断Q2响应极快保护电池和MOS不受损害。负载取消后同样自动恢复。5.5 过流充电保护ECI当VM端电压低于-0.2V且持续8ms即充电电流超限芯片关断COUTQ1关断。充电器取消后VM电压回升大于-0.2V芯片自动恢复延迟~1.2ms。六、0V电池充电功能HY2120-CB支持0V电池充电。当电池电压已经完全放空0V时接入充电器使VDD-VM电压差超过0V充电开启阈值≥1.2V时COUT被拉到VDD外接Q1导通通过Q2的体内二极管形成充电回路电池可以从0V开始充电激活。当电池电压升高超过过放保护阈值时芯片进入正常工作状态。七、外围元件设计要点7.1 R1、R2稳压电阻推荐330Ω范围100Ω~470Ω。太大导致检测精度下降太小可能导致充电器反接时芯片损坏。7.2 R3限流电阻推荐1kΩ~4kΩ。充电器反接时起限流保护作用太小时芯片可能损坏太大可能导致无法正常切断充电电流。7.3 C1、C2去耦电容推荐≥ 0.1μF瓷片电容稳定VDD电压紧靠芯片引脚放置。7.4 外接MOS管Q1、Q2选型推荐携配PW8206A6SSOT23-6封装双 N-MOS、PW4406ASOP8封装、PW20N03/PW80N03TO252封装大电流场合。根据负载电流选择合适的MOS内阻和额定电流。八、搭配充电方案平芯微推荐两种充电搭配方案1升压充电方案HY2120 PW4584A//PW4252/PW4253 —— 将5V USB升压到8.4V充两节串联锂电池2降压充电方案HY2120 PW4084 —— 将12V适配器降压到8.4V充两节串联锂电池。九、应用场景1电动工具电钻、电磨、电动螺丝刀两节串联电池组保护2便携吸尘器、电动拖把电池组保护3电动单车灯、头灯、手电筒两节串联电池组4无线对讲机、电话机电池5蓝牙音箱、便携小风扇、电动牙刷两节电池6小型充电宝2S电池组7便携医疗仪器、便携仪器仪表电池保护。
