鋰離子電池保護IC工作原理

當外部充電器對鋰離子電池充電時，為防止因溫度上升所導致的內壓上升，需終止充電狀況，此時保護IC需檢測電池電壓，當到達4.25V時(假設電池過充點為4.25V)及激活過充電保護，將PowerMOS由ON'OFF，進而截止充電。另外，過充電檢出，因噪聲所出現的誤動作也是必須要注意的，以免判定為過充保護，因此要延遲時間的設定，而delaytime也不能短于噪聲的時間。

1.充電時的過電流保護

當連接充電器進行充電時突然出現過電流（如充電器損壞），電路立即進行過電流檢測，此時Cout將由高轉為低，功率MOSFET由開轉為切斷，實現保護功能。

V-=I&TImes；Rds（on）&TImes；

（I是充電電流；Vdet4，過電流檢測電壓，Vdet4為-0.1V）

2.過度充電時的鎖定模式

通常保護IC在過度充電保護時將經過一段延遲時間，然后就會將功率MOSFET切斷以達到保護的目的，當鋰離子電池電壓一直下降到解除點（過度充電滯后電壓）時就會恢復，此時又會繼續充電→保護→放電→充電→放電。這種狀態的安全性問題將無法獲得有效解決，鋰離子電池將一直重復著充電→放電→充電→放電的動作，功率MOSFET的柵極將反復地處于高低電壓交替狀態，這樣可能會使MOSFET變熱，還會降低電池壽命，因此鎖定模式很重要。假如鋰電保護電路在檢測到過度充電保護時有鎖定模式，MOSFET將不會變熱，且安全性相對提高很多。

在過度充電保護之后，只要充電器連接在電池包上，此時將進入過充鎖定模式。此時，即使鋰離子電池電壓下降也不會出現再充電的情形，將充電器移除并連接負載即可恢復充放電的狀態。

3.減少保護電路組件尺寸

將過度充電和短路保護用的延遲電容器整合在到保護IC里面，以減少保護電路組件尺寸。

保護IC發展展望

如前所述，未來保護IC將進一步提高檢測電壓的精密度、降低保護IC的耗電流和提高誤動作防止功能等，同時充電器連接端子的高耐壓也是研發的重點。在封裝方面，目前已由SOT23-6逐漸轉向SON6封裝，將來還有CSP封裝，甚至出現COB產品用以滿足現在所強調的輕薄短小要求。

在功能方面，保護IC不要整合所有的功能，可根據不同的鋰離子電池材料開發出單一保護IC，如只有過充保護或過放保護功能，這樣可以大幅減少成本及尺寸。

當然，功能組件單晶體化是不變的目標，如目前手機制造商都朝向將保護IC、充電電路以及電源管理IC等周邊電路與邏輯IC構成雙芯片的芯片組，但目前要使功率MOSFET的開路阻抗降低，難以與其它IC整合，即使以特殊技術制成單芯片，恐怕成本將會過高。因此，保護IC的單晶體化將需一段時間來解決。