CW1035ALAP

www.cellwise-semi.com CW1035-DS V1.0 CW1035 2~3 节电池保护 IC 功能特性        过充电保护 • 阈值范围 4.175V~4.275V，25mV 步进， ± 25mV 精度 过放电保护 • 阈值范围 2.500V 或 2.700V，± 50mV 精度 过电流保护 • 过流检测 1 阈值 0.100V，± 5mV 精度 • 过流检测 2 阈值 0.200V，± 10mV 精度 • 短路保护 阈值 0.400V，± 10mV 精度 温度检测功能 • 充电高温保护 • 放电高温保护 过流保护后负载锁定，解除负载后自动回复 低功耗设计 • 工作状态 12A (25°C) • 休眠状态 5A (25°C) 封装形式：SOP-8 基本描述 CW1035 系列产品是一款高度集成的 2~3 串锂 离子电池或锂聚合物电池保护芯片。CW1035 为电 池包提供过充、过放、过流以及过温保护。 应用领域    电动工具 后备电源 锂离子及锂聚合物电池包 © 2019 Cellwise Microelectronics 1 CW1035 应用示意图 电池包 PACK+ Charge FET 1 VDD CO 4 2 VC2 VM 3 CHARGE+ CW1035 7 VC1 DO 6 8 VSS OT 5 Discharge FET 2 PACK- 2019 Cellwise Microelectronics CW1035 产品选择指南 CW1035 X X X X 封装形式， P: SOP8 参数类型，从 A 到 Z 电池类型，L:代表锂离子电池 功能和版本信息，A：3 串版本；B：2 串版本 产品目录 产品型号 过充阈值 [VOC] 过充延时 [TOC] 过充解除 [VOCR] 过放阈值 [VOD] 过放延时 [TOD] 过放解除 [VODR] CW1035ALAP 4.225V 1s 4.025V 2.700V 1s 3.000V CW1035BLAP 4.225V 1s 4.025V 2.700V 1s 3.000V 产品型号 过流 1 阈值 [VEC1] 过流 2 阈值 [VEC2] 短路阈值 [VSHR] 电池串数 CW1035ALAP 0.100V 0.200V 0.400V 3 CW1035BLAP 0.100V 0.200V 0.400V 2 2019 Cellwise Microelectronics 3 CW1035 引脚排列图 1 VDD VSS 8 2 VC2 VC1 7 CW1035 4 3 VM DO 6 4 C0 OT 5 编号 名称 引脚描述 1 VDD 芯片电源，连接电池组最高电位；即电池 3 正端 2 VC2 电池 2 正极连接端子 3 VM P-端电压检测端子，过流检测端子 4 CO 充电保护输出端子，开漏输出，驱动 PMOS 5 OT 温度检测端口，连接 NTC 6 DO 放电保护输出端子，驱动 NMOS 7 VC1 电池 1 正极连接端子 8 VSS 芯片接地端子，连接电池 1 负极 2019 Cellwise Microelectronics CW1035 绝对最大额定值 范围 单位 最小值 最大值 引脚输入电压 VDD, VM, CO,VC2,VC1 VSS-0.3 VSS+30 V 引脚输入电压 OT VSS-0.3 6 V 引脚输入电压 DO VSS-0.3 VDD+0.3 V 工作温度 T1 -30 85 °C 存储温度 T2 -40 125 °C 注意：绝对最大额定值是指无论在任何条件下都不能超过的额定值。如果超过此额定值，有可能造成产品损 伤。 ESD 等级 V(ESD)等级 静电放电 参数值 单位 HBM 模式 ±4000 V CDM 模式 ±1000 V 额定工作电压 描述 项目 最小值 典型值 最大值 单位 VDD 输入电压 VDD 4 13.5 V VCELL 输入电压 VCELL 0 4.5 V 2019 Cellwise Microelectronics 5 CW1035 电气特性 除特殊说明外 T=25°C 描述 项目 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位 20 A 电源 正常工作电流 IOPR VC1=VC2=VC3=3.7V 12 ISLEEP VC1=VC2=VC3=2.0V 5 过充检测电压 VOC*1 VC1=VC2=3.7V VC3=3.7→4.5V VOC 0.025 VOC VOC + 0.025 V 过充解除电压 VOCR VC1=VC2=3.7V VC3=4.5→3.7V VOCR 0.025 VOCR VOCR + 0.025 V 过放检测电压 VOD VC1=VC2=3.7V VC3=3.7→2.0V VOD0.050 VOD VOD+ 0.050 V 过放解除电压 VODR VC1=VC2=3.7V VC3=2.0→3.7V VODR 0.050 VODR VODR + 0.050 V 过流 1 检测电压 VEC1 VC1=VC2=VC3=3.7V VM=0→0.15V VEC10.005 VEC1 VEC1+ 0.005 V 过流 2 检测电压 VEC2 VC1=VC2=VC3=3.7V VM=0→0.3V VEC20.010 VEC2 VEC2+ 0.010 V 短路检测电压 VSHR VC1=VC2=VC3=3.7V VM=0→0.5V VSHR 0.010 VSHR VSHR + 0.010 V 充电过温检测温度 TCOT VDD=10.8V NTC=103AT B=3435 45 50 55 °C 充电过温保护解除迟滞温度 TCORT 放电过温检测温度 TDOT 放电过温保护解除迟滞温度 TDORT 5 °C 放电状态判断电压 VDCH 7 mV 负载检测电压 VLD VC1=VC2=VC3=3.7V 0.4 V TOC VC1=VC2=3.7V VC3=3.7→4.5V 休眠电流 A 电压、温度检测和保护阈值 5 VDD=10.8V NTC=103AT B=3435 65 70 °C 75 °C 延迟时间 过充保护延时 0.8 1 1.2 s 8 12 16 ms 17.5 25 ms 过充保护重置延时 TRESET 过充保护解除延时 TOCR VC1=VC2 =3.7V VC3=4.5→3.7V 过放保护延时 TOD VC1=VC2= 3.7V VC3=3.7→2.0V 0.8 1 1.2 s 过放保护解除延时 TODR VC1=VC2 =3.7V VC3=2.0→3.7V 160 200 240 ms 过流 1 保护延时 TEC1 VC1=VC2=VC3=3.7V VM=0→0.15V 0.8 1 1.2 s 过流 2 保护延时 TEC2 VC1=VC2=VC3=3.7V 80 100 120 ms 6 10 2019 Cellwise Microelectronics CW1035 VM=0→0.5V 短路保护延时 TSHORT VC1=VC2=VC3=3.7V VM=0→0.5V 200 240 280 s 充电过温保护延时 TCOT 2 s 充电过温保护解除延时 TCORT 2 s 放电过温保护延时 TDOT 2 s 放电过温保护解除延时 TDORT 2 s 70 ms 过流解除延时 TECR *2 负载锁定态解除延时 TLLR 休眠延时 TSLP 50 VC1=VC2=VC3 =3.7V VM＜VSHR 60 60 24 ms 30 36 s V0V 1.3 2.0 V RVMVSS 60 kΩ CO*3 VSS V VDD V VSS V CO 端子逻辑高电平 -- A CO 端子逻辑低电平 -150 A DO 端子逻辑高电平 150 A DO 端子逻辑低电平 -400 A 0V 充电功能 0V 充电开始电压 VM 端子 VM 和 VSS 间电阻 引脚输出电压 CO 逻辑低电平输出电压 DO 逻辑高电平输出电压 DO 逻辑低电平输出电压 DO 引脚驱动能力 CO 端子输出电流 CO DO 端子输出电流 DO *1 详细保护阈值选择，请参阅选择指南表 *2 所有过电流保护（包括过流 1，过流 2 和短路保护）解除延迟时间均为 60ms *3 CO 端子的输出高电平为高阻态 2019 Cellwise Microelectronics 7 CW1035 原理框图 CO 驱动 VDD 稳压电源 DO 基准 VC2 VM端检测 过充 VC1 电压检测 VM 控制逻辑 过流检测 过放 OT VSS 温度检测 8 2019 Cellwise Microelectronics CW1035 功能描述 正常状态 所有电池电压处于过充检测电压（VOC）和过放检测电压（VOD）之间，电池温度在工作范围内，且 VM 端子电压小于过流检测电压（VEC1）时，CW1035 处于正常工作状态。 过充电状态 正常状态下，任意一节电池电压高于过充检测电压（VOC），且超过过充保护延迟时间（TOC），CO 端子输出高阻态关断充电MOSFET，CW1035进入过充保护状态。 过充保护延时时间（TOC）内，若所检测电池电压低于过充检测电压（VOC）的时间超过过充重置延时 （TRESET），则过充累积的延迟时间（TOC）重置。否则，电池电压的下降则认为是无关的干扰从而被屏 蔽。 过充电保护解除条件： 所有电池电压低于过充解除电压（VOCR）且超过过充解除延迟时间(TOCR)。 过放电状态 正常状态下，任意一节电池电压低于过放保护电压（VOD），且超过过放保护延迟时间（TOD），DO 端 子输出低电平关断放电 MOSFET，CW1035 进入过放保护状态。 过放电保护解除条件： 所有电池电压高于过放解除电压（VODR）且超过过放解除延迟时间(TODR)； 过放电负载锁定态 CW1035 在连接负载的条件下进入过放保护态，保持负载存在，若所有电池电压高于过放解除电压 （VODR）且维持超过过放解除延时（TODR），则 CW1035 进入过放电负载锁定态。此时，即使所有电池电 压高于过放解除电压（VODR），DO 端子也会持续输出低电平保持放电 MOSFET 关闭。 过放电负载锁定解除条件： 负载解除，VM 端子电压小于 VSHR，并超过负载锁定解除延时 TLLR，过放电负载锁定态解除，IC 进入 正常状态。 低功耗状态 CW1035 进入过放保护状态，并超过休眠延时时间（TSLP），则 CW1035 会进入低功耗状态。DO 端 子保持低电平，维持放电 MOSFET 关闭；CO 端子保持低电平状态，维持充电 MOSFET 开启。 休眠状态解除条件： 负载解除，电池电压高于过放解除电压（VODR）且维持超过过放解除延时（TODR）。 过电流状态 CW1035 内置三级过流检测，过流 1，过流 2 和短路保护。 保护机制：通过 VM 端子检测主回路放电 MOSFET 上压降，来判断是否进行相应的过流保护。 以过流 1 保护为例，放电电流跟随外部负载变化，VM 端子检测到放电 MOSFET 上的电压大于过流 1 保护阈值(VEC1)并维持超过过流 1 保护延迟时间(TEC1)，DO 端子输出低电平关断放电 MOSFET。CW1035 进入过流保护状态。 过流解除条件： VM 端子电压小于 VSHR，且超过过流回复延时时间(TECR)，过流保护解除。 2019 Cellwise Microelectronics 9 CW1035 温度保护功能 CW1035 通过一颗 NTC 电阻实现充放电过温保护功能，OT 端子检测 NTC 电阻电压，若检测电压达 到内部比较阈值，且维持充放电温度保护延时时间，温度保护功能触发。 充电温度保护后，充电 MOSFET 关断，停止充电；若此时连接负载，VM 端电压＞放电状态判断电 压（VDCH），CW1035 会屏蔽充电过温保护，此时充电 MOSFET 导通。这种状态下，若电池包进入放电 过温保护或者其他原因导致放电 MOSFET 关闭，充电过温保护会解除屏蔽状态，关断充电 MOSFET； 放电温度保护后，放电 MOSFET 关断，停止放电； 充电温度保护解除条件： 1． 温度回到充电解除温度以内，且时间超过充电温度解除延时，充电温度保护解除。 放电温度保护解除条件： 温度回到放电解除温度以内，且时间超过放电温度解除延时，且 VM 端子电压小于 VSHR，并超过负载 锁定解除延时 TLLR ，放电温度保护解除。 过温阈值设置步骤 2． 选择 NTC 电阻，推荐 NTC 电阻型号为：103AT，B=3435； 2. 充电过温保护默认为 50℃，放电过温保护默认为 70℃； 0V 充电 CW1035 支持电池 0V 充电功能，即当电池电压低于芯片正常工作电压时，电池包可正常充电。 CW1035 的 VDD 电压大于 0V 充电开始电压(VOV)，连接充电器且充电器输出电压高于充电 MOSFET 开启阈值时，电池开始充电。 10 2019 Cellwise Microelectronics CW1035 参考应用电路 PACK+ Charge FET CHARGE+ 2M 1 1k 1μF 1k 0.1μF 1k 0.1μF VDD CO 4 2M 2 VC2 VM 3 CW1035 7 VC1 DO 6 8 VSS TD 5 1k 100k 1nF 1k 10k NTC B=3435 PACK- Discharge FET 3 串共负异口应用电路 PACK+ 2M 1 1k 1μF 1k 0.1μF 1k 0.1μF VDD CO 4 2M 2 VC2 VM 3 CW1035 7 VC1 DO 6 8 VSS TD 5 1nF 1k 1k 100k 1M 3.3M CHARGE- 10k NTC B=3435 Discharge FET PACK- 3 串共正异口应用电路 2019 Cellwise Microelectronics 11 CW1035 参考应用电路 PACK+ Charge FET CHARGE+ 2M 1 VDD CO 4 2M 2 1k 1μF 1k 0.1μF VC2 VM 3 CW1035 7 VC1 DO 6 8 VSS TD 5 1k 100k 1nF 1k 10k NTC B=3435 Discharge FET PACK- 2 串共负异口应用电路 12 2019 Cellwise Microelectronics CW1035 封装图和封装尺寸 SOP-8 封装 D A3 h 0.25 A2 A C A1 θ L L1 b b1 E1 E c1 c BASE METAL WITH PLATING b SECTION B-B B B e SYMBOL MILLIMETER MIN NOM MAX A --- ---- 1.75 A1 0.10 ---- 0.225 A2 1.30 1.40 1.50 A3 0.60 0.65 0.70 b 0.39 ---- 0.47 b1 0.38 0.41 0.44 c 0.20 ---- 0.24 c1 0.19 0.20 0.21 D 4.80 4.90 5.00 E 5.80 6.00 6.20 E1 3.80 3.90 4.00 e 1.27BSC h 0.25 ---- 0.50 L 0.50 ---- 0.80 L1 θ 1.05REF 0 2019 Cellwise Microelectronics ---- 8° 13 CW1035 版本履历 日期 版本 2019-03-18 1.0 修改项目 V1.0 说明书发布 修改 批准 曾抗 周军 声明 赛微微电子公司为提高产品的可靠性、功能或设计，保留对其做出变动的权利，恕不另行通知。对于本 文描述的任何产品和电路应用中出现的问题，赛微微电子公司不承担任何责任；不转让其专利权下的任何 许可证，也不转让其他权利。 若无赛微微电子公司总裁正式的书面授权，其产品不可作为生命支持设备或系统中的关键器件。 具体如下： 1. 生命支持器件或系统是指如下的设备或系 2. 关键器件是指生命支持设备或系统中，由 统：（a）用于外科植入人体，或（b）支 于该器件的失效会导致整个生命支持设备 持或维持生命，以及即使依照标示中的使 或系统的失效，或是影响其安全性及使用 用说明进行正确操作，但若操作失败，仍 效果。 将对使用者造成严重的伤害。 14 2019 Cellwise Microelectronics