CM1031-DT

CM1031 系列 3 串可充电锂电池保护 IC www.icm-semi.com CM1031 系列是一款专用于 3 串锂/铁电池的保护芯片，内置有高精度电压检测电路和电流检测电路，通过检测各节电 池的电压、充放电电流及温度等信息，实现电池过充电、过放电、放电过电流、短路、充电过电流、过温等保护功能，可通 过外接电容来调节过充电、过放电、过电流保护延时。 ◼ 功能特点 1) ⚫ 过充电保护电压 3.500 V ~ 4.400 V (步进 50 mV) 精度 25 mV ⚫ 过充电迟滞电压 0.100 V 精度 50 mV ⚫ 过放电保护电压 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 ⚫ 三段放电过电流保护功能： ⚫ 过电流保护电压 1 0.050 V ~ 0.100 V (步进 50 mV) 精度 15 mV ⚫ 过电流保护电压 2 0.100 V ~ 0.300 V (步进 50 mV) 精度 20% ⚫ 短路保护电压 0.200 V ~ 0.600 V (步进 100 mV) 精度 20% 充电过流保护电压 -0.050 V ~ -0.100 V (步进 50 mV) 精度 30% 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) ◼ 充电器检测及负载检测功能 通过外接电容可设置过充电、过放电、过电流保护延时； 高温充放电保护及低温充电保护功能； 电池断线保护功能； NTC 电阻断线保护功能； 低电流消耗： ⚫ 工作时 15 A (典型值) (Ta = +25C) ⚫ 休眠时 4.5 A (典型值) (Ta = +25C) 9) ◼ 高精度电池电压检测功能： 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 ⚫ TSSOP-16 ⚫ SOP-16 Rev 1.6 深圳市创芯微微电子有限公司 1 / 12 CM1031 系列 ◼ 系统功能框图 VCC 负载/充电器 检测电路 VM 过流 检测电路 VINI VC1 VC1电压 检测电路 VC2 VC2电压 检测电路 过充/过放 信号处理 逻辑处理 VC3 VC3电压 检测电路 RTV 温度保护 检测电路 VSS 外置延时 控制电路 RTS TEC TOC TOD 图 1 Rev 1.6 深圳市创芯微微电子有限公司 2 / 12 CM1031 系列 ◼ 命名规则 CM1031-XX 封装形式，T 代表 TSSOP，S 代表 SOP 参数信息，从 A~Z 0/1，0 代表无温度保护，1 代表有温度保护 电池串数，如 3/4/5 版本号 产品系列 ◼ 产品目录 过充电 过充电 过放电 过放电 保护电压 解除电压 保护电压 解除电压 放电过流 1 放电过流 2 短路 充电过流 VOC VOCR VOD VODR VEC1 VEC2 VSHORT VCHA CM1031-AS/AT 4.225 V 4.125 V 2.500 V 3.000 V 0.100 V 0.200 V 0.500 V -0.050 V CM1031-BS/BT 4.225 V 4.125 V 2.700 V 3.000 V 0.100 V 0.200 V 0.300 V -0.050 V CM1031-CS/CT 4.250 V 4.150 V 2.500 V 3.000 V 0.100 V 0.200 V 0.500 V -0.050 V CM1031-DS/DT 4.250 V 4.150 V 2.700 V 3.000 V 0.100 V 0.200 V 0.500 V -0.050 V CM1031-ES/ET 4.250 V 4.150 V 2.500 V 3.000 V 0.100 V 0.200 V 0.500 V -0.100 V CM1031-FS/FT 4.200 V 4.100 V 2.700 V 3.000 V 0.100 V 0.200 V 0.500 V -0.100 V CM1031-KS/KT 4.250 V 4.150 V 2.700 V 3.000 V 0.100 V 0.200 V 0.500 V -0.100 V CM1031-GT/GS 3.650 V 3.560 V 2.320 V 2.580 V 0.100 V 0.200 V 0.500 V -0.100 V CM1031-LT/LS 4.175 V 4.075 V 2.750 V 3.000 V 0.100 V 0.200 V 0.500 V -0.050 V 产品名 表 1 Rev 1.6 深圳市创芯微微电子有限公司 3 / 12 CM1031 系列 ◼ 引脚排列图 1 VCC VM 16 2 VC1 CO 15 3 VC2 DO 14 4 VC3 VINI 13 CM1031 5 NC RTV 12 6 NC RTS 11 7 VSS TEC 10 8 TOC TOD 9 图 2 引脚号 符号 描述 1 VCC 正电源输入端子、电池 1 的正电压连接端子 2 VC1 电池 1 的正电压连接端子 3 VC2 电池 1 的负电压、电池 2 的正电压连接端子 4 VC3 电池 2 的负电压、电池 3 的正电压连接端子 5 NC 无连接 6 NC 无连接 7 VSS 芯片地、电池 3 的负电压连接端子 8 TOC 过充电保护延时用的电容连接端子 9 TOD 过放电保护延时用的电容连接端子 10 TEC 过流保护延时用的电容连接端子 11 RTS 接 NTC，用于温度保护 12 RTV 接电阻到 RTS 端子，用于调节温度保护阈值 13 VINI 过流检测端子 14 DO 过放电检测输出端子 15 CO 过充电检测输出端子 16 VM 过电流保护锁定、充电器及负载检测端子 表 2 Rev 1.6 深圳市创芯微微电子有限公司 4 / 12 CM1031 系列 ◼ 绝对最大额定值 (除特殊注明以外 : Ta = +25°C) 项目 符号 适用端子 绝对最大额定值 单位 电源电压 VCC VCC VSS-0.3 ~ VSS+30 V 各串电池电压 VCELL VSS-0.3 ~ VSS+5.5 V VSS-0.3 ~ VSS+5.5 V VC1-VC2, VC2-VC3, VC3-VSS TOC, TOD, TEC, RTS, 输入电压 1 VIN1 输入电压 2 VIN2 VM VCC-30 ~ VCC+0.3 CO 输出端子电压 VCO CO VCC-30 ~ VCC+0.3 V DO 输出端子电压 VDO DO VSS-0.3 ~ VCC+0.3 V 工作环境温度 TOPR − −40 ~ 85 °C 保存温度 TSTG − −40 ~ 125 °C RTV, VINI 表 3 注意：所加电压超过绝对最大额定值，可能导致芯片发生不可恢复性损伤。 Rev 1.6 深圳市创芯微微电子有限公司 5 / 12 CM1031 系列 ◼ 电气特性 (除特殊注明以外 : Ta = +25°C,) 项目 符号 条件 正常工作电流 IVCC 休眠电流 过 充 最小值 典型值 最大值 单位 VC1=VC2=VC3=3.5V - 15 30 μA ISTB VC1=VC2=VC3=2.0V - 4.5 9 μA 保护电压 VOC VC1=VC2=3.5V， VC3=3.5 → 4.4V VOC -0.025 VOC VOC +0.025 V 解除电压 VOCR VC1=VC2=3.5V， VC3=4.4 → 3.5V VOCR -0.050 VOCR VOCR +0.050 V 保护延时 TOC VC1=VC2=3.5V， VC3=3.5 → 4.4V CTOC=0.1μF 0.5 1.0 1.5 s 保护电压 VOD VC1=VC2=3.5V， VC3=3.5 → 2.0V VOD -0.080 VOD VOD +0.080 V 解除电压 VODR VC1=VC2=3.5V， VC3=2.0 → 3.5V VODR -0.100 VODR VODR +0.100 V 保护延时 TOD VC1=VC2=3.5V， VC3=3.5 → 2.0V CTOD=0.1μF 0.5 1.0 1.5 s 保护电压 VEC1 VC1=VC2=VC3=3.5V， VINI-VSS=0 → 0.12V VEC1 -0.015 VEC1 VEC1 +0.015 V 保护延时 TEC1 VC1=VC2=VC3=3.5V， VINI-VSS=0 → 0.12V CTEC=0.1μF 0.5 1.0 1.5 s 解除延时 TEC1R VC1=VC2=VC3=3.5V， VINI-VSS=0.12 → 0V CTEC=0.1μF 60 120 180 ms 保护电压 VEC2 VC1=VC2=VC3=3.5V， VINI-VSS=0 → 0.35V VEC2 *80% VEC2 VEC2 *120% V 保护延时 TEC2 VC1=VC2=VC3=3.5V， VINI-VSS=0 → 0.35V CTEC=0.1μF 50 100 200 ms 解除延时 TEC2R VC1=VC2=VC3=3.5V， VINI-VSS=0.35 → 0V CTEC=0.1μF 60 120 180 ms 保护电压 VSHORT VC1=VC2=VC3=3.5V， VINI-VSS=0 → 0.8V VSHORT *80% VSHORT VSHORT *120% V 保护延时 TSHORT VC1=VC2=VC3=3.5V， VINI-VSS=0 → 0.8V 100 300 600 μs 解除延时 TSHORTR VC1=VC2=VC3=3.5V， VINI-VSS=0.8 → 0V 60 120 180 ms 保护电压 VCHA VC1=VC2=VC3=3.5V， VINI-VSS =0→ -1V VCHA *70% VCHA VCHA *130% V 保护延时 TCHA VC1=VC2=VC3=3.5V， VINI-VSS =0→ -1V 6 12 24 ms 解除延时 TCHAR VC1=VC2=VC3=3.5V， VINI-VSS =-1V→0V 1 2 4 ms 保护延时 TOW - 5 10 15 ms 解除延时 TOWR - 1 2 3 ms 电 过 放 电 放电 过流 1 放电 过流 2 短路 充电 过流 断线 保护 表 4 Rev 1.6 深圳市创芯微微电子有限公司 6 / 12 CM1031 系列 ◼ 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 或更长， 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 或更长，过充电 状态解除，恢复为正常状态。若此时连接负载（VM >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 或更长， 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。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 或更长，过放电 状态解除，恢复为正常状态。若此时连接充电器（VM