平芯微HY2120-CB外围设计全指南：R1/R2/R3选值+C1/C2配置+MOS管搭配

KKW117

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±30mV；

（4）过流充电保护阈值-0.200V±30mV；

（5）短路保护阈值0.6V~1.4V，响应时间150~500μs；

（6）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2.1μA；

（9）SOT23-6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COUT（Q1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DOUT（Q2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DOUT（Q2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（0.6~1.4V）且持续150~500μs，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COUT（Q1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：PW8206A6S（SOT23-6封装双 N-MOS）、PW4406A（SOP8封装）、PW20N03/PW80N03（TO252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。