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G3JC

G3JC

  • 厂商:

    FM(富满)

  • 封装:

    SOT23-6

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  • 价格&库存
G3JC 数据手册
富满微电子集团股份有限公司 FINE MADE MICROELECTRONICS GROUP CO., LTD. G3JC(文件编号:S&CIC0000) 单节锂电池保护 IC 概述 G3JC 是一个锂电池保护电路,为避免锂电池因过充电、过放电、电流过大导致电池寿命缩短或电池被损坏而 设计的。它具有高精确度的电压检测与时间延迟电路。 特点        工作电流低; 充电器检测; 有休眠功能; 工作电压范围广; SOT23-6 封装; 允许 0V 充电功能 应用  单一锂电池保护电路。 极限参数 参数 符号 参数范围 单位 电源电压 VDD VSS-0.3~VSS+12 V OC 输出管脚电压 VOC VM-0.3~VDD+0.3 V OD 输出管脚电压 VOD VSS-0.3~VDD+0.3 V VM 输入管脚电压 VM VDD-28~VDD+0.3 V 工作温度 Topr -40~+85 ℃ 存储温度 Tstg -40~+125 ℃ 电气特性参数(除非特别指定,Tamb=25℃) 参数 符号 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位 VDD-VSS 间工作电压 VDSOP1 -- 1.5 -- 8 V VDD-VM 间工作电压 VDSOP2 -- 1.8 -- 28 V 通常工作时电流 IOPE VDD=3.5V,VM=0 -- 3.5 7.0 uA 休眠时消耗电流 IPDN VDD=VM=1.5V 0.1 uA 工作电压 电流消耗 检测电压 1档 过充电检测电压 2档 4.230 VCU 3档 www.superchip.cn -- 4.255 4.305 第 1 页 共 12 页 4.255 4.280 4.305 V 4.330 Version 1.2 富满微电子集团股份有限公司 FINE MADE MICROELECTRONICS GROUP CO., LTD. G3JC(文件编号:S&CIC0000) 单节锂电池保护 IC 过充电滞后电压 VHC -- 0.170 0.200 0.230 V 过放电检测电压 VDL -- 2.920 3.000 3.080 V 过放电滞后电压 VHD -- 0.000 0.030 0.080 V 过电流 1 检测电压 VIOI1 -- 0.065 0.080 0.095 V 过电流 2 检测电压 VIOI2 -- 0.4 0.5 0.6 V 短路电流检测电压 VSHORT VDD=3.5V 0.9 1.2 1.5 V VCHA -- -1.0 -0.7 -0.4 V 过充电检测迟延时间 tCU VDD=3.6V~4.4V 800 1200 1600 ms 过放电检测迟延时间 tDL VDD=3.6V~2.0V 100 145 190 ms 过电流 1 检测迟延时间 tIOI1 VDD=3.5V 4 9 15 ms 过电流 2 检测迟延时间 tIOI2 VDD=3.5V 1.8 2.24 2.7 ms 短路电流检测迟延时间 tSHORT VDD=3.5V -- 320 380 us V0CH 允许向 0V 电池充电功能 1.2 -- -- V CO 端子电阻“H” RCOH -- 2.5 5 10 KΩ CO 端子电阻“L” RCOL -- 2.5 5 10 KΩ DO 端子电阻“H” RDOH -- 2.5 5 10 KΩ DO 端子电阻“L” RDOL -- 2.5 5 10 KΩ VM-VDD 间内部电阻 RVMD VDD=1.9V,VM=0V 100 300 900 KΩ VM-VSS 间内部电阻 RVMS VDD=3.5V,VM=1V 10 20 40 KΩ 充电器检测电压 迟延时间 向 0V 电池充电的功能 充电器起始电压 其他 VM 内部电阻 www.superchip.cn 第 2 页 共 12 页 Version 1.2 富满微电子集团股份有限公司 FINE MADE MICROELECTRONICS GROUP CO., LTD. G3JC(文件编号:S&CIC0000) 单节锂电池保护 IC 引脚示意及说明 封装图 VSS VDD TD 6 1 OD 5 2 4 3 CSI OC 管脚号 符号 管脚描述 1 DO 放电控制用 FET 门极连接端子(CMOS 输出)。 2 VM VM ~ VSS 间的电压检测端子(过电流检测端子)。 3 CO 充电控制用 FET 门极连接端子(CMOS 输出)。 4 DP 延迟时间测定用测试端子。 5 VDD 正电源输入端子。 6 VSS 负电源输入端子。 测定电路 注意:在未经特别说明的情况下,CO和DO端子的输出电压VCO、VDO的“H”、“L”的判定是以Nch FET的阈值电压 (1.0V)为基准。此时的CO端子请以VVM为基准,DO端子请以VSS为基准来判定。 (1) 测定条件1、测定电路1 2 3 (过充电检测电压、过放电滞后电压) 在V1 = 3.5 V设定后的状态下,将V1逐渐提升至VCO = “H”→“L”时的VDD-VSS间电压即为过充电检测电压 (VCU)。然后,将V1逐渐降至VCO = “L”→“H”时的VDD-VSS间电压与过充电检测电压(VCU) 之间的差异即为过 充电滞后电压(VHC)。 (2) 测定条件2、测定电路2 (过放电检测电压、过放电滞后电压) 在V1 = 3.5 V、V2 = 0 V设定后的状态下,将V1逐渐降至VDO = “H”→“L”时的VDD-VSS间电压即为过放电检 测电压(VDL)。然后,将V1逐渐提升至VDO = “L”→“H”时的VDD-VSS间电压与过放电检测电压(VDL) 之间的差异 即为过放电滞后电压(VHD)。 (3) 测定条件3、测定电路2 (过电流1检测电压、过电流2检测电压、负载短路检测电压) 在V1 = 3.5 V、V2 = 0 V设定后的状态下,将V2在瞬间(10 μs以内)提升至VDO = “H”→“L”之间的延迟时间在过 电流1延迟时间的最小值和最大值的之间的范围内时,VM-VSS间电压即为过电流1检测电压(VIOV1)。 在V1 = 3.5 V、V2 = 0 V设定后的状态下,将V2在瞬间(10 μs以内)提升至VDO = “H”→“L”之间的延迟时间在过 电流2延迟时间的最小值和最大值之间的范围内时,VM-VSS间电压即为过电流2检测电压(VIOV2)。 在V1 = 3.5 V、V2 = 0 V设定后的状态下,将V2在瞬间(10 μs以内)提升至VDO = “H”→“L”之间的延迟时间在负 载短路延迟时间的最小值和最大值之间的范围内时,VM-VSS间电压即为负载短路检测电压(VSHORT)。 (4) 测定条件4、测定电路2 (充电器检测电压 (= 异常充电电流检测电压) ) 在V1 = 1.8 V、V2 = 0 V设定后的状态下,将V1逐渐提升,设定V1 = VDL+(VHD / 2) ,之后将V2从0 V逐渐降 至VDO= “L”→“H”时, VM-VSS间电压即为充电器检测电压(VCHA)。 www.superchip.cn 第 3 页 共 12 页 Version 1.2 富满微电子集团股份有限公司 FINE MADE MICROELECTRONICS GROUP CO., LTD. G3JC(文件编号:S&CIC0000) 单节锂电池保护 IC 充电器检测电压的测定仅限于过放电滞后VHD≠0的产品。 在V1 = 3.5 V、V2 = 0 V设定后的状态下,将V2逐渐降至VCO = “H”→“L”时,VM-VSS间电压即为异常充电电流 检测电压。异常充电电流检测电压和充电器检测电压(VCHA) 为相同值。 (5) 测定条件5、测定电路2 (通常工作时消耗电流、休眠时消耗电流、过放电时消耗电流) 在V1 = 3.5 V、V2 = 0 V设定后的状态(通常状态)下,流经VDD端子的电流IDD即为通常工作时消耗电流(IOPE)。 在V1 = V2 = 1.5 V设定后的状态(过放电状态)下,流经VDD端子的电流IDD即为休眠时消耗电流(IPDN)。 在V1 = 3.5 V、V2 = 0 V设定后的状态(通常状态)下,流经VDD端子的电流IDD即为通常工作时消耗电流(IOPE)。 在V1 = V2 = 1.5 V设定后的状态(过放电状态)下,流经VDD端子的电流IDD即为过放电时消耗电流(IOPED)。 (6) 测定条件6、测定电路3 (VM-VDD间内部电阻、VM-VSS间内部电阻) 在V1 = 1.8 V、V2 = 0 V设定后的状态下,VM-VDD间电阻即为VM-VDD间内部电阻(RVMD)。 在V1 = 3.5 V、V2 = 1.0 V设定后的状态下,VM-VSS间电阻即为VM-VSS间内部电阻(RVMS)。 (7) 测定条件7、测定电路4 (CO端子“H”电阻、CO端子“L”电阻) 在V1 = 3.5 V、V2 = 0 V、V3 = 3.0 V设定后的状态下,CO端子电阻即为CO端子H电阻(RCOH)。 在V1 = 4.5 V、V2 = 0 V、V3 = 0.5 V设定后的状态下,CO端子电阻即为CO端子L电阻(RCOL)。 (8) 测定条件8、测定电路4 (DO端子电阻“H”、DO端子电阻“L”) 在V1 = 3.5 V、V2 = 0 V、V4 = 3.0 V设定后的状态下,DO端子电阻即为DO端子H电阻(RDOH)。 在V1 = 1.8 V、V2 = 0 V、V4 = 0.5 V设定后的状态下,DO端子电阻即为DO端子L电阻(RDOL)。 (9) 测定条件9、测定电路5 (过充电检测延迟时间、过放电检测延迟时间) 在V2 = 0 V设定后的状态下,将V1从过充电检测电压(VCU)−0.2 V在瞬间(10 μs以内)升至过充电检测电压 (VCU)+0.2V,VCO在“H”→“L”的时间即为过充电检测延迟时间(tCU)。 在V2 = 0 V设定后的状态下,将V1从过放电检测电压(VDL)+0.2 V在瞬间(10 μs以内)降至过放电检测电压(VDL) -0.2V,VDO在“H”→“L”的时间即为过放电检测延迟时间(tDL)。 (10) 测定条件10、测定电路5 (过电流1检测延迟时间、过电流2检测延迟时间、负载短路检测延迟时间、异常充电电流检测延迟时间) 在V1 = 3.5 V、V2 = 0 V设定后的状态下,将V2从0 V瞬间(10 μs以内)升至0.35 V,VDO成为“L”的时间即为过 电流1检测延迟时间(tIOV1)。 在V1 = 3.5 V、V2 = 0 V设定后的状态下,将V2从0 V瞬间(10 μs以内)升至0.7 V,VDO成为“L”的时间即为过电 流2检测延迟时间(tIOV2)。 在V1 = 3.5 V、V2 = 0 V设定后的状态下,将V2从0 V瞬间(10 μs以内)升至1.6 V,VDO成为“L”的时间即为负载 短路检测延迟时间(tSHORT)。 www.superchip.cn 第 4 页 共 12 页 Version 1.2 富满微电子集团股份有限公司 FINE MADE MICROELECTRONICS GROUP CO., LTD. G3JC(文件编号:S&CIC0000) 单节锂电池保护 IC 在V1 = 3.5 V、V2 = 0 V设定后的状态下,将V2从0 V瞬间(10 μs以内)降至−1.1 V,直至VCO由“H”→“L”的时间 即为异常充电电流检测延迟时间。异常充电电流检测延迟时间和过充电检测延迟时间的值为相同值。 (11) 测定条件11、测定电路2 (向0 V电池充电功能“可能”的产品) (开始向0 V电池充电的充电器电压) 在V1 = V2 = 0 V设定后的状态,将V2逐渐降至VCO = “H”(VVM+0.1 V以上)时的VDD-VM间电压即为开始向0 V电池充电的充电器电压(V0CHA)。 (12) 测定条件12、测定电路2 (向0 V电池充电功能“禁止”的产品) (禁止向0 V电池充电的电池电压) 在V1 = 0 V、V2 = −4 V设定后的状态下,将V1逐渐升至VCO 1 2 = “H”(VVM+0.1 V以上)时的VDD-VSS间电压即 3 为禁止向0 V电池充电的电池电压(V0INH)。 R1/470Ω VDD IDD DP V1 A DP V1 VSS D VM DO VSS CO VDO VCO V V V2 COM 测定电路1 VDD 测定电路2 DP VDD V1 DP V1 VSS VM DO VSS CO V V2 COM 测定电路3 VDD VM DO C COM CO VDO V COM A VM DO VCO V IDD VDD CO IDO V ICO V2 测定电路4 DP V1 VSS VM DO 示波 器 CO 示波 器 V2 B COM www.superchip.cn 测定电路5 第 5 页 共 12 页 Version 1.2 富满微电子集团股份有限公司 FINE MADE MICROELECTRONICS GROUP CO., LTD. G3JC(文件编号:S&CIC0000) 单节锂电池保护 IC 工作说明 备注:请参阅“■ 电池保护IC的连接例”。 1. 通常状态 本IC的作用是通过监视连接在VDD-VSS间的电池的电压及VM-VSS间的电压差而控制充电和放电。电池电压 在过放电检测电压(VDL) 以上且在过充电检测电压(VCU) 以下,VM端子的电压在充电器检测电压(VCHA)以上且 在过电流1检测电压(VIOV1) 以下的情况下,充电控制用FET和放电控制用FET的两方均打开。这时可以进行自由 的充电和放电。这种状态叫做通常状态。 注意:初次连接电池时,会有不能放电的状态。这时,短路VM端子和VSS端子,或连接充电器就能恢复到通常 状态。 2. 过电流状态 (过电流1、过电流2、负载短路检测) 在通常状态的电池放电状态下,由于放电电流在额定值以上,VM端子的电压在过电流检测电压以上且这个状态 持续在过电流检测延迟时间以上的场合,关闭放电控制用FET停止放电。这个状态叫做过电流状态。 在过电流状态中在IC内根据VM-VSS间内部电阻(RVMS) 使VM-VSS端子间短路。但是,在接有负载的情况下, VM端子的电压因负载而定,并成为VDD电位。切断负载后VM端子复位至VSS电位。 本IC在EB+端子和EB−端子间(参阅图10的连接例)的阻抗达到自动恢复可能阻抗以上时,当本IC检测VM端子电位 为过电流1检测电压(VIOV1) 以下时即恢复到通常状态。 注意:根据电池电压、过电流1检测电压的设定值的改变,自动恢复可能的阻抗是不同的。 3. 过充电状态 通常状态的电池的电压在充电中超过过充电检测电压(VCU),保持在过充电检测延迟时间(tCU) 以上时,关闭充 电控制用FET,停止充电。这个状态就叫做过充电状态。 过充电状态的解除,分为以下2种方法((1)、(2))。 (1) 电池电压降至过充电检测电压(VCU)-过充电滞后电压(VHC) 以下时,打开充电控制用FET恢复到通常状态。 (2) 加载负载开始放电时,打开充电控制用FET恢复至通常状态。加载负载放电开始后随即放电电流通过充电用 FET的内部寄生二极管流动。此时VM端子从VSS端子开始的只有内部寄生二极管的Vf电压上升。 VM端子的电压在过电流1检测电压以上时,且电池电压低于过充电检测电压(VCU) 以下的情况下,解除过充电 状态。 注意: 1. 对于被充得超过过充电检测电压(VCU) 的电池,即使连接过重负载,电池电压也不能降至过充电检测电压 (VCU)以下时,当电池电压低于过充电检测电压(VCU) 以下之前,过电流1、过电流2和负载短路的检测是不能发挥 作用的。但实际的电池内部阻抗有数十 mΩ,当连接产生类似过电流那样的重负载时,由于电池电压迅速降低所以 过电流1、过电流2和负载短路的检测是可能的。 2. 在检测过充电后连接着充电器时,即使电池电压低于过充电解除电压(VCL) 也不解除过充电状态。在断开 充电器,VM端子电压高于充电器检测电压(VCHA) 时,才可解除过充电状态。 www.superchip.cn 第 6 页 共 12 页 Version 1.2 富满微电子集团股份有限公司 FINE MADE MICROELECTRONICS GROUP CO., LTD. G3JC(文件编号:S&CIC0000) 单节锂电池保护 IC 4. 过放电状态 通常状态的电池电压如果在放电中处于过放电检测电压(VDL) 之下,并且保持这个状态在过放电检测延迟时间 (tDL) 以上时,将关闭放电控制用FET,停止放电。这个状态叫作过放电状态。当关闭放电控制用FET后,VM端子 由于IC内部的VM-VDD内部电阻(RVMD) 而被上拉。当VM-VDD间电压差在典型值1.3 V以下时,本IC消耗电流 将减少至休眠时的消耗电流(IPDN) 。这个状态叫作休眠状态。 休眠状态的解除是在连接着充电器,并且VM-VDD间电压差为典型值1.3 V以上时进行的。从这个状态电池电压 进一步增大到过放电检测电压(VDL) 以上时,就打开FET从过放电状态回到通常状态。 通常状态的电池电压如果在放电中处于过放电检测电压(VDL) 之下,并且保持这个状态在过放电检测延迟时间 (tDL) 以上时,将关闭放电控制用FET,停止放电。这个状态叫作过放电状态。当关闭放电控制用FET后,VM端子 由于IC内部的VM-VDD内部电阻(RVMD) 而被上拉。当电池电压进一步增大到过放电检测电压(VDL) 以上时,就 打开FET从过放电状态回到通常状态。 5. 关于充电器的检测 在把过放电状态的电池和充电器连接时,如果VM端子电压低于充电器检测电压(VCHA) ,由于充电器检测功能 过放电滞后被解除,所以电池电压在过放电检测电压(VDL) 以上时即可解除过放电状态,打开放电控制用FET。这 个动作叫作充电器检测。 当过放电状态的电池和充电器连接时,如果VM端子电压不低于充电器检测电压(VCHA) ,那么,如通常一样, 当电池电压达到过放电解除电压(VDL)+过放电滞后电压(VHD) 以上才可解除过放电状态。 6. 关于异常充电电流的检测 通常状态的电池在充电中如果VM端子电压低于充电器检测电压(VCHA) ,并且这个状态持续在过充电检测延迟 时间(tCU)以上就关闭充电控制用FET停止充电。这个动作叫作异常充电电流检测。 DO端子电压“H”,且VM端子电压低于充电器检测电压(VCHA) 时,异常充电电流检测功能开始动作。因此,在 过放电状态的电池中有异常的充电电流时,电池电压达到过放电检测电压以上,由于DO端子电压为“H”,过充电检 测延迟时间(tCU) 后关闭充电控制用FET停止充电。 异常充电电流的检测状态,当VM-VSS间的电压差小于充电器检测电压(VCHA) 时被解除。 7. 关于延迟电路 各种检测延迟时间是将约3.5 kHz的时钟利用计数器分频而产生的。 备注: 1. 过电流2 检测延迟时间(tIOV2)、负载短路检测延迟时间(tSHORT)的计时是从检测出过电流1 检测电压 (VIOV1)时开始的。因此,从检测出过电流1 检测电压(VIOV1)起到超过过电流2 检测延迟时间(tIOV2)、负载短路 延迟时间(tSHORT)之后,当检测出过电流2 检测电压(VIOV2)、负载短路检测电压(VSHORT)时,在检出时刻起分 别在tIOV2、tSHORT 之内立即关闭放电控制用FET。 www.superchip.cn 第 7 页 共 12 页 Version 1.2 富满微电子集团股份有限公司 FINE MADE MICROELECTRONICS GROUP CO., LTD. G3JC(文件编号:S&CIC0000) 单节锂电池保护 IC 图5 2. 检测出过电流之后,如果不切断负载并且持续到过放电检测延迟时间(tDL)以上的情况下,当电池电压降低到过 放电检测电压(VDL)以下时,就会转变为休眠状态。另外,由于过电流导致电池电压降低到过放电检测电压(VDL) 以下时,在过电流的检出而关闭放电控制用FET 之后,如果电池电压恢复缓慢,过放电检测延迟时间(tDL)之后的 电池电压仍处于过放电检测电压(VDL)以下时,将会转变为休眠状态。 检测出过电流之后,如果不切断负载并且持续到过放电检测延迟时间(tDL)以上的情况下,当电池电压降低到过 放电检测电压(VDL)以下时,将会转变为过放电状态。另外,由于过电流导致电池电压降低到过放电检测电压(VDL) 以下时,在检测出过电流而关闭放电控制用FET之后,如果电池电压恢复缓慢,在过放电检测延迟时间(tDL)之后的 电池电压仍处于过放电检测电压(VDL)以下时,将会转变为过放电状态。 8. 关于DP 端子 DP端子是测定延迟时间的测试端子。 通常使用时,将DP端子设定为开路。 务请注意,如果将DP端子连接1000 pF以上的电容、1 MΩ以下的电阻时,将有可能造成延迟时间或各检测电压 的误差。 9. 关于向0 V电池充电功能“可能” 对被连接的电池因自身放电,电压变为0 V时进行充电的功能。具有0 V电池充电开始充电器电压(V0CHA)以上的 电压的充电器连接到EB+端子和EB−端子间后,充电控制用FET的门极电压将被固定在VDD端子电压。借助于充电 器电压,当充电控制用FET的门极和源极间电压达到翻转电压以上时,充电控制用FET将导通,开始充电。这时放 电控制用FET截止,充电电流通过放电控制用FET的内部寄生二极管流动。电池电压在过放电检测电压(VDL)+过 放电滞后电压(VHD)以上时回到通常状态。 注意:有被完全放电后不推荐再度充电的锂离子电池。这是由锂离子电池的特性决定的,所以当决定向0 V电池充 www.superchip.cn 第 8 页 共 12 页 Version 1.2 富满微电子集团股份有限公司 FINE MADE MICROELECTRONICS GROUP CO., LTD. G3JC(文件编号:S&CIC0000) 单节锂电池保护 IC 电功能“可能”、“禁止”时,请向电池厂商确认详细情况。 备注:对异常充电电流检测功能来说,0 V电池充电功能更具优先权。从而,向0 V电池充电功能的产品在电 池电压较低时会强制充电,务请注意这时不能检测异常充电电流。 时序图  过充电检测、过放电检测 www.superchip.cn 第 9 页 共 12 页 Version 1.2 富满微电子集团股份有限公司 FINE MADE MICROELECTRONICS GROUP CO., LTD. G3JC(文件编号:S&CIC0000)  过电流检测  充电器检测 www.superchip.cn 单节锂电池保护 IC 第 10 页 共 12 页 Version 1.2 富满微电子集团股份有限公司 FINE MADE MICROELECTRONICS GROUP CO., LTD. G3JC(文件编号:S&CIC0000)  单节锂电池保护 IC 异常充电电流检测 3 4 5 6 典型应用电路图 VBAT+ 100Ω 5 VDD R1 DP 4 C1 BATTERY 0.1uF 6 Vss M1 VM 2 DO CO 1 3 R2 1KΩ M2 VBAT- 注:以上线路及参数仅供参考,实际的应用电路请在充分的实测基础上设定参数。 www.superchip.cn 第 11 页 共 12 页 Version 1.2 富满微电子集团股份有限公司 FINE MADE MICROELECTRONICS GROUP CO., LTD. G3JC(文件编号:S&CIC0000) 单节锂电池保护 IC 封装外形图 SOT-23-6 www.superchip.cn 第 12 页 共 12 页 Version 1.2

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