|
三串锂电池保护板电路设计全解析 保护芯片+过流设定+MOS 选型+均衡+充电搭配+放电降压，一次讲透 做三串锂电池（11.1V/12.6V）产品的工程师，要完整搞定一块保护板，需要搞清楚 6 件 事：选什么保护芯片、过流保护电流怎么计算、MOS 管怎么选、要不要加均衡、充电电路怎么搭配、放电后面的降压电路用什么芯片。 今天基于平芯微（PW）成熟平台，把三串锂电池保护板从芯片选型到周边电路全部捕一遍， 每一节都可以直接抄电路图。 一、保护芯片选型：PW7126 vs PW7127 三串锂电池保护板的主芯片首选 PW7126 和 PW7127，两颗芯片都集成了过充、过放、过 流、短路四重保护，还支持高精度电压检测，差异主要在封装和 NTC 保护上。 PW7126 — 基本型三串保护芯片 封装：SOP8 保护功能：过充 / 过放 / 过流 / 短路 NTC 保护：无 适用场景：大部分三串应用，包括电动工具、扫地机、小电动车、LED 照明等常规场景 PW7127 — 带 NTC 温度保护的三串芯片 封装：SOP8 保护功能：过充 / 过放 / 过流 / 短路 + NTC 温度保护 NTC 保护：支持（103AT B=3435） 适用场景：对电池包温度敏感的应用，如定制锂电池包、安全等级高的产品、高功率快充場 景，避免电池高温起火 选型建议 • 不需要温度保护、成本敏感 → 选 PW7126 • 需要监控电池温度、要求高安全级别 → 选 PW7127 • 两者引脚兼容度高，项目向前兼容时可预留 NTC 位置 二、过流保护如何设置 过流保护阈值由采样电阻 RSENSE 和芯片内部的过流检测电压 VOCP 决定，基本公式： 过流电流 IOCP = VOCP / RSENSE PW7126/PW7127 的 VOCP 约为 100mV（以官方手册为准），选不同阻值的采样电阻对应 不同的过流保护电流： PW7126 的过流设置：由 RSENSE 电阻阻值决定 实际设计要点 • 选阻位时，过流保护点建议设为平均持续电流的 1.2–2 倍，避免启动琬流误触发 • 大电流时双阻并联（如 20A 方案用 RSENSE1+RSENSE2），可降低发热并提高精度 • 采样电阻选择 1%精度、低温漂型号合金电阻 • 实际工作电流就受到实际温度影响来决定。请看第三部分内容：MOS 管选型与并联关系 三、MOS 管选型与并联关系 三串保护板 MOS 管主要看三个参数：耐压 VDS、导通内阻 RDS(on)、持续电流 ID。三串电 池充电峰值 12.6V，VDS 建议选≥20V 以上。 MOS 并联与持续电流的关系 • 如 PW4406A 单对 MOS 只能支持 3A 左右持续电流 • 两对 PW44606A，MOS 并联（x4）可到达 6–7A（SOP8 封装） • TO252 封装的 PW80N03 单对就能到达 7–10A • TO252 双对并联可达 14/15A 持续电流 • 并联时注意 RDS(on)一致性，建议同型号同批次，避免电流分配不均 • 同时预留 20%-40%左右实际工作余量设计 • 注意所有 MOS 管的 ID 电流都是高温极限瞬间值，并不是常规工作时的电流。一般看 MOS 内阻，不是看 ID 电流。 选型建议 • 持续电流 3A 以内 → PW4406A x2，成本最低 • 持续电流 6–7A → PW4406A x4 或 PW80N03 x2 • 持续电流 14A 以上 → PW80N03 x4，TO252 大面积散热 四、均衡电路：PW2213 多节锂电池长期使用后，各节容量、内阻会产生不一致。无均衡时，最弱那节充不满、放先 空，电池组寿命大幅缩短。加均衡电路可以延长电芯寿命， PW2213 — 锂电池均衡芯片 封装：SOT23-6L 工作方式：被动均衡（耐能量均衡） 均衡阈值：4.2V ± 30mV（当单节电压达到充满阈值时，以旁路电阻方式单独释放这个电池多余能量） 旁路电流：由外接 RBAL（一般 620Ω）决定，约 30–50mA 典型搭配：三串时需萠 3 颗 PW2213（U6/U7/U8），配合 PW2302 驱动 MOS + RBAL 释放电阻 均衡电路设计要点 • 每节电池都需要一颗 PW2213，3S 保护板共需萠 3 颗 • 释放电阻选择 2512 620Ω 1%，功癇 2W 以上（释放时发热明显）也可以加大阻值选择其 他封装：1206/1210 • 均衡驱动 MOS 来开启关闭选 PW2302 或 PW3400A），每节一颗 • PCB 布局均衡电阻靠近电池端子，平铺散热 五、充电电路与保护板如何搭配 保护板只解决“安全”问题，而充电电路才能把电池充满。三串电池满充电压 12.6V，根据 输入电源类型选不同的充电拓扑： 搭配设计要点 • 充电电流 < 保护板持续电流，否则充电时会触发过流保护 • P+/P-为充放电共用口，接负载和充电器 • 充电时均衡芯片 PW2213 自动介入，无需额外控制信号 六、放电降压电路：PW2163 / PW2205 / PW75XX / PW8600 三串电池输出电压 12.6V～9V（放电区间），后级一般需要降压前级 5V/3.3V/1.8V 供MCU、传感器、LED 驱动等。不同输出电压和电流需求对应不同芯片： PW2163 — 小体积 DC-DC 降压 输入范围：4.5-18V 输出电流：直 3A 开关频率：高频（可用小型电感） 适用：体积敏感、中小功率降压場景，如扫地机 MCU 供电、LED 控制板 PW2205 — 中大电流降压 输入范围：宽范围输入 输出电流：直 5A 特点：高效率、内集成 MOS、外围简单 适用：中功率负载驱动，如风扇、小电机、蓝牙音箱后级 PW75XX — 36V 耐压线性稳压 LDO 系列 输出电压：3.3V/5V/3V 等固定可选 静态电流：低至微安级特点：无纹波、外围极简（2 颗电容）、成本低 适用：小电流 MCU/传感器供电，一般接在 DC-DC 后级作二次稳压或 MCU 供电 PW8600 — 80V 耐压线性稳压 LDO 系列 输出电压：3.3V/5V 等固定可选 静态电流：低至微安级 特点：无纹波、外围极简（2 颗电容）、成本低 适用：小电流 MCU/传感器供电，一般接在 DC-DC 后级作二次稳压或 MCU 供电
| 
IP归属地
雷达卡
发表于 
提帖卡
置顶卡
锁帖卡
解锁卡
显目卡
千斤顶
