CM1033 系列
3 串可充电锂电池保护 IC
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CM1033 系列是一款专用于 3 串锂/铁电池或聚合物电池包的保护芯片,内置有高精度电压检测电路和电流检测电路,
通过检测每节电池的电压、充放电电流等信息,实现电池过充电、过放电、放电过电流、短路、充电过电流等保护功能。
功能特点
1) 高精度电池电压检测功能:
过充电检测电压 3.500 V ~ 4.400 V (步进 50 mV) 精度 ±25 mV
过充电迟滞电压 0.200 V 精度 ±50 mV
过放电检测电压 2.000 V ~ 3.200 V 精度 ±80 mV
过放电迟滞电压 0 ~ 0.500 V 精度 ±100 mV
2) 三段放电过电流检测功能:
过电流检测电压 1 0.050 V ~ 0.100 V (步进 50 mV) 精度 ±15 mV
过电流检测电压 2 0.100 V ~ 0.400 V (步进 50 mV) 精度 ±20%
短路检测电压 0.200 V ~ 0.500 V (步进 100 mV) 精度 ±20%
3) 充电过流检测电压 -0.050 V ~ -0.100 V (步进 50 mV) 精度 ±15 mV
4) 充电器检测及负载检测功能
5) 过充电,过放电,过电流保护延时内置(无需外接电容)
6) 电池断线保护功能;
7) 低电流消耗:
工作时 7.0 µA (典型值) (Ta = +25°C)
休眠时 4.0 µA (典型值) (Ta = +25°C)
8) 无铅、无卤素。
应用领域
电动工具
扫地机器人
UPS 后备电源
封装
SOP-8CM1033 系列
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系统功能框图
VC1电压
检测电路
VC2电压
检测电路
VC3电压
检测电路
过充过放
信号处理
过流
检测电路
负载/充电器
检测电路
内置振荡
延时电路
逻辑处理
图 1CM1033 系列
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命名规则
CM1033-XS
产品目录
1. 检测电压表
产品名称
过充电
保护电压
VOC
过充电
解除电压
VOCR
过放电
保护电压
VOD
过放电
解除电压
VODR
放电过流 1
VEC1
放电过流 2
VEC2
短路
VSHORT
充电过流
VCHA
CM1033-AS 4.225 V 4.025 V 2.500 V 3.000 V 0.100 V 0.200 V 0.400 V -50 mV
CM1033-BS 4.225 V 4.025 V 2.700 V 3.000 V 0.100 V 0.200 V 0.400 V -50 mV
CM1033-CS 4.250 V 4.050 V 2.500 V 3.000 V 0.100 V 0.200 V 0.400 V -100 mV
CM1033-DS 4.250 V 4.050 V 2.700 V 3.000 V 0.100 V 0.200 V 0.400 V -50 mV
CM1033-GS 3.650 V 3.470 V 2.320 V 2.580 V 0.100 V 0.200 V 0.400 V -100 mV
CM1033-ES 4.250 V 4.050 V 2.700 V 3.000 V 0.050 V 0.100 V 0.300 V -50 mV
表 1
2. 延迟时间表
产品名称
过充电保护延时
TOC
过放电保护延时
TOD
放电过流 1 延时
TEC1
放电过流 2 延时
TEC2
短路延时
TSHORT
CM1033-AS 1000 ms 1000 ms 1000 ms 125 ms 300 μs
CM1033-BS 1000 ms 1000 ms 1000 ms 125 ms 300 μs
CM1033-CS 1000 ms 1000 ms 1000 ms 125 ms 300 μs
CM1033-DS 1000 ms 1000 ms 1000 ms 125 ms 300 μs
CM1033-GS 1000 ms 1000 ms 1000 ms 125 ms 300 μs
CM1033-ES 1000 ms 1000 ms 16 ms 2 ms 300 μs
表 2
封装形式,S 代表 SOP-8
参数信息,从 A~ZCM1033 系列
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引脚排列图
图 2
引脚号 符号 描述
1 VC1 正电源输入端子、电池 1 的正电压连接端子
2 VC2 电池 1 的负电压、电池 2 的正电压连接端子
3 VC3 电池 2 的负电压、电池 3 的正电压连接端子
4 VSS 芯片地、电池 3 的负电压连接端子
5 VINI 过流检测端子
6 DO 过放电检测输出端子
7 CO 过充电检测输出端子
8 VM 过电流保护锁定、充电器及负载检测端子
表 3
额定值
(除特殊注明以外 : Ta = +25°C)
项目 符号 适用端子 额定值 单位
电源电压 VCC VC1 VSS-0.3 ~ VSS+30 V
各串电池电压 VCELLVC1-VC2, VC2-VC3,
VC3-VSS
-0.3 ~ +5.5 V
输入电压 1 VIN1 VINI VSS-0.3 ~ VSS+5.5 V
输入电压 2 VIN2 VM VC1-30 ~ VC1+0.3 V
CO 输出端子电压 VCO CO VC1-30 ~ VC1+0.3 V
DO 输出端子电压 VDO DO VSS-0.3 ~ VC1+0.3 V
工作环境温度 TOPR − −40 ~ 85 °C
保存温度 TSTG − −40 ~ 125 °C
表 4
注意:所加电压超过额定值,可能导致芯片发生不可恢复性损伤。
VMCM1033 系列
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电气特性 (除特殊注明以外 : Ta = +25°C,)
表 5
项目 符号 条件 最小值 典型值 值 单位
正常工作电流 IVCCVC1~VC2=VC2~VC3=VC3~VSS=3.5V
VM=VSS - 7.0 14.0 μA
休眠电流 ISTBVC1~VC2=VC2~VC3=VC3~VSS=2.0V
VM=VC1 - 4.0 8.0 μA
过
充
电
保护电压 VOCVC1~VC2=VC2~VC3=3.5V,
VC3~VSS =3.5 → 4.4V
VOC
-0.025 VOCVOC
+0.025 V
解除电压 VOCR VC1~VC2=VC2~VC3=3.5V,
VC3~VSS =4.4 → 3.5V
VOCR
-0.050 VOCR VOCR
+0.050 V
保护延时 TOCVC1~VC2=VC2~VC3=3.5V,
VC3~VSS =3.5 → 4.4V 0.5 1.0 1.5 s
解除延时 TOCR VC1~VC2=VC2~VC3=3.5V,
VC3~VSS =4.4 → 3.5V 64 128 192 ms
过
放
电
保护电压 VODVC1~VC2=VC2~VC3=3.5V,
VC3~VSS =3.5 → 2.0V
VOD
-0.080 VODVOD
+0.080 V
解除电压 VODRVC1~VC2=VC2~VC3=3.5V,
VC3~VSS =2.0 → 3.5V
VODR
-0.100 VODRVODR
+0.100 V
保护延时 TOD VC1~VC2=VC2~VC3=3.5V,
VC3~VSS =3.5 → 2.0V 0.5 1.0 1.5 s
解除延时 TODRVC1~VC2=VC2~VC3=3.5V,
VC3~VSS =2.0 → 3.5V 64 128 192 ms
放电
过流 1
保护电压 VEC1VC1~VC2=VC2~VC3=VC3~VSS=3.5V
VINI-VSS=0 → 0.12V
VEC1
-0.015 VEC1VEC1
+0.015 V
保护延时 TEC1VC1~VC2=VC2~VC3=VC3~VSS=3.5V
VINI-VSS=0 → 0.12V
TEC1
*50% TEC1TEC1
*150% s
解除延时 TEC1R VC1~VC2=VC2~VC3=VC3~VSS=3.5V
VINI-VSS=0.12 → 0V 64 128 192 ms
放电
过流 2
保护电压 VEC2VC1~VC2=VC2~VC3=VC3~VSS=3.5V
VINI-VSS=0 → 0.35V
VEC2
*80% VEC2VEC2
*120% V
保护延时 TEC2VC1~VC2=VC2~VC3=VC3~VSS=3.5V
VINI-VSS=0 → 0.35V
TEC1/8
*50% TEC1/8 TEC1/8
*50% ms
解除延时 TEC2RVC1~VC2=VC2~VC3=VC3~VSS=3.5V
VINI-VSS=0.35V → 0V 64 128 192 ms
短路
保护电压 VSHORTVC1~VC2=VC2~VC3=VC3~VSS=3.5V
VINI-VSS=0 → 0.8V
VSHORT
*80% VSHORTVSHORT
*120% V
保护延时 TSHORTVC1~VC2=VC2~VC3=VC3~VSS=3.5V
VINI-VSS=0 → 0.8V 100 300 600 μs
解除延时 TSHORTRVC1~VC2=VC2~VC3=VC3~VSS=3.5V
VINI-VSS=0.8 → 0V 64 128 192 ms
充电
过流
保护电压 VCHAVC1~VC2=VC2~VC3=VC3~VSS=3.5V
VINI-VSS =0 → -0.2V
VCHA
-0.015 VCHAVCHA
+0.015 V
保护延时 TCHAVC1~VC2=VC2~VC3=VC3~VSS=3.5V
VINI-VSS =0 → -0.2V 6 12 24 ms
解除延时 TCHARVC1~VC2=VC2~VC3=VC3~VSS=3.5V
VINI-VSS =-0.20 →0V 1 2 4 ms
断线
保护
保护延时 TOW - 5 10 15 ms
解除延时 TOWR - 1 2 3 msCM1033 系列
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功能说明
1. 过充电
任意一个电池电压上升到 VOC以上并持续了一段时间 TOC或***, CO 端子的输出就会反转,将充电控制 MOS 管关
断,停止充电,这称为过充电状态。所有电池电压降低到过充电解除电压 VOCR以下并持续了一段时间 TOCR或***,过充电
状态解除,恢复为正常状态。若此时连接负载(VVM>VEC1),当所有电池电压降低到过充电保护电压 VOC以下时,过充电
状态解除,恢复为正常状态,此功能称作负载检测功能。
2. 过放电
任意一个电池电压降低到 VOD以下并持续了一段时间 TOD或***, DO 端子的输出就会反转,将放电控制 MOS 管关
断,停止放电,这称为过放电状态。若 VM<4V(负载解除),且所有电池电压上升到过放电解除电压 VODR以上并持续了一
段时间 TODR或***,过放电状态解除,恢复为正常状态。若此时连接充电器(VM
测电压(VOD)以上时,过放电状态解除,恢复为正常状态,此功能称作充电器检测功能。
3. 放电过电流
电池处于放电状态时,VINI 端电压随着放电电流的增大而增大,当 VINI 端电压高于 VEC1并持续了一段时间 TEC1或更
长,芯片认为出现了放电过流 1;当 VINI 端电压高于 VEC2并持续了一段时间 TEC2或***,芯片认为出现了放电过流 2;当
VINI 端电压高于 VSHORT并持续了一段时间 TSHORT或***,芯片认为出现了短路。上述 3 种状态任意一种状态出现后,DO
端子的输出就会反转,将放电控制 MOS 管关断,停止放电;进入放电过电流保护状态后,如断开负载(VM<4V),放电过
电流状态解除,恢复为正常状态。
4. 充电过电流
正常工作状态下的电池,在充电过程中,如果 VINI 端子电压低于充电过流检测电压(VCHA),并且这种状态持续的时间
超过充电过流检测延迟时间 TCHA 或***,则关闭充电控制用的 MOSFET,停止充电,这个状态称为充电过流状态。进入充
电过流检测状态后,如果断开充电器(VM>-0.20)充电过电流状态被解除,恢复到正常工作状态。
5. 断线保护
正常状态下,芯片管脚 VC1、VC2、VC3 中任意一根或多根与电芯的连线断开,芯片通过检测并判断为发生断线状
态,强制将 CO、 DO 输出为低电平,即同时关闭充放电 MOS 管,此状态称为断线保护状态。当断开的连线重新正确连接
后,芯片退出断线保护状态。CM1033 系列
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应用电路
1.充放电回路共用(有检流电阻)
2.充放电回路分开(有检流电阻)
图 4CM1033 系列
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3.充放电回路共用(无检流电阻)
4.充放电回路分开(无检流电阻)
图 6
BOM 清单
器件标识 典型值 参数范围 单位
RVC1 1 1 ~ 1.5 kΩ
RVC2、RVC3 1 0.33 ~ 2 kΩ
RVINI 330 300 ~ 510 kΩ
RVM 10 5 ~ 15 kΩ
RSENSE - 可依实际过流值设定 mΩ
CVC1 1 1 ~ 10, 耐压≥25V μF
CVC2、CVC3 0.1 0.1 ~ 1, 耐压≥10V μF
RPDCM1033 系列
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