TC2120-BB

深圳市富满电子集团股份有限公司 SHEN ZHEN FINE MAD ELECTRONICS GROUP CO., LTD. 双节锂电池保护 IC TC2120(文件编号：S&CIC0927) 概述 TC2120系列IC，内置高精度电压检测电路和延时电路，是用于2节串联锂离子/锂聚合物可再充电电池的保 护IC。 此系列IC适合于对2节串联可再充电锂离子/锂聚合物电池的过充电、过放电和过电流进行保护。 特点 TC2120全系列IC具备如下特点： （1）高精度电压检测电路 4.10V~4.50V 精度 ±25mV  过充电检测电压VCUn（n＝1，2） 3.90V~4.30V 精度 ±50mV  过充电释放电压VCRn（n＝1，2） 2.00V~3.00V 精度 ±80mV  过放电检测电压VDLn（n＝1，2） 2.30V~3.40V 精度 ±100mV  过放电释放电压VDRn（n＝1，2） (可选择)  放电过流检测电压 (可选择) 精度±30mV  充电过流检测电压 1.0V (固定) 精度±0.4V  负载短路检测电压 （2）各延迟时间由内部电路设置（不需外接电容） 典型值1000ms  过充电检测延迟时间 典型值110ms  过放电检测延迟时间 典型值10ms  放电过流检测延迟时间 典型值7ms  充电过流检测延迟时间 典型值250μs  负载短路检测延迟时间 （3）低耗电流 典型值5.0μA ，最大值9.0μA（VDD=7.8V）  工作模式 最大值0.1μA（VDD=4.0V）  休眠模式 （4）连接充电器的端子采用高耐压设计（CS端子和OC端子，绝对最大额定值是33V） （5）允许向0V电池充电功能 （6）宽工作温度范围：-40℃～+85℃ （7）小型封装：SOT-23-6 （8）TC2120 系列是无卤素绿色环保产品 产品应用  2节串联锂离子可再充电电池组。  2节串联锂聚合物可再充电电池组。 产品目录 过充电检测 电压 过充电释放 电压 过放电检测 电压 过放电释 放电压 放电过流检 测电压 充电过流检 测电压 向 0V 电 池 充电功能 VCUn VCRn VDLn VDRn VDIP VCIP V0CH TC2120-BB 4.35±0.025V 4.15±0.05V 2.30±0.08V 3.00±0.1V 200±30mV -210±30mV 允许 TC2120-CB （A 档） 4.28±0.025V 4.08±0.05V 2.90±0.08V 3.00±0.1V 200±30mV -210±30mV 允许 参数 型号 www.superchip.cn 第 1 页 共 7 页 Version 1.2 深圳市富满电子集团股份有限公司 SHEN ZHEN FINE MAD ELECTRONICS GROUP CO., LTD. 双节锂电池保护 IC TC2120(文件编号：S&CIC0927) TC2120-CB （B 档） 4.32±0.025V 4.08±0.05V 2.90±0.08V 3.00±0.1V 200±30mV -210±30mV 允许 TC2120-DB （A 档） 4.28±0.025V 4.08±0.05V 2.25±0.08V 2.95±0.1V 200±30mV -210±30mV 允许 TC2120-DB （B 档） 4.32±0.025V 4.08±0.05V 2.25±0.08V 2.95±0.1V 200±30mV -210±30mV 允许 振荡 器 VDD 计数 器 VDD 过充 电检 测器1 短路 检测 器 过放 电检 测器1 放电 过流 检测器 控制 逻辑 VC 过充 电检 测器2 VSS 充电 过流 检测器 CS 过放 电检 测器2 VSS VSS OC OD VSS 封装脚位及功能说明 封装外形图 6 1 5 2 SOT-26 www.superchip.cn 序号 符号 说明 1 OD 放电控制用MOSFET门极连接端子 2 OC 充电控制用MOSFET门极连接端子 3 CS 过电流检测输入端子，充电器检测端子 4 VC 电池1负极、电池2正极连接端子 5 VDD 正电源输入端子，电池1正极连接端子 6 VSS 接地端，负电源输入端子，电池2负极连接端子 4 3 第 2 页 共 7 页 Version 1.2 深圳市富满电子集团股份有限公司 SHEN ZHEN FINE MAD ELECTRONICS GROUP CO., LTD. 双节锂电池保护 IC TC2120(文件编号：S&CIC0927) 绝对最大额定值 （VSS=0V，Ta=25°C ，除非特别说明） 项目 符号 规格 单位 VDD 和 VSS 之间输入电压 VDD V OC 输出端子电压 VOC OD 输出端子电压 VOD CS 输入端子电压 VCS 工作温度范围 TOP VSS-0.3~VSS+10 VDD-33~VDD+0.3 VSS-0.3~VDD+0.3 VDD-33~VDD+0.3 -40~+85 ℃ 储存温度范围 TST -40~+125 ℃ 容许功耗 PD 250 mW V V V 电气特性 （VSS=0V，Ta=25°C ，除非特别说明） 符号 条件 最小值 典型值 最大值 单 位 VDD-VSS工作电压 VDSOP1 — 1.5 — 10 V VDD-CS工作电压 VDSOP2 — 1.5 — 33 V 工作电流 IDD VDD=7.8V — 5.0 9.0 uA 休眠电流 IPD VDD=4.0V — — 0.1 uA 过充电检测电压n（*1） VCUn 4.1～4.5V，可调整 VCUn -0.025 VCUn VCUn +0.025 V 过充电释放电压n（*1） VCRn 3.9～4.3V，可调整 VCRn -0.05 VCRn VCRn +0.05 V 过放电检测电压n（*1） VDLn 2.0～3.0V，可调整 VDLn -0.08 VDLn VDLn +0.08 V 过放电释放电压n（*1） VDRn 2.3～3.4V，可调整 VDRn -0.10 VDRn VDRn +0.10 V 放电过流检测电压 VDIP VDIP -30 VDIP VDIP +30 mV 负载短路检测电压 VSIP 0.6 1.0 1.4 V 充电过流检测电压 VCIP VCIP -30 VCIP VCIP +30 mV 过充电检测延迟时间 TOC 700 1000 1300 ms 过放电检测延迟时间 TOD 70 110 150 ms 放电过流检测延迟时间 TDIP 6 10 14 ms 充电过流检测延迟时间 TCIP 4 7 10 ms 负载短路检测延迟时间 TSIP 150 250 400 μs VDH VDD-0.1 VDD-0.02 项目 输入电压 耗电流 检测电压 VDD-VSS=7.0V 延迟时间 控制端子输出电压 OD端子输出高电压 www.superchip.cn 第 3 页 共 7 页 V Version 1.2 深圳市富满电子集团股份有限公司 SHEN ZHEN FINE MAD ELECTRONICS GROUP CO., LTD. 双节锂电池保护 IC TC2120(文件编号：S&CIC0927) OD端子输出低电压 VDL OC端子输出高电压 VCH OC端子输出低电压 VCL 0.2 VDD-0.1 0.5 V VDD-0.02 V 0.2 0.5 V 向0V电池充电的功能（允许或禁止） 充电器起始电压（允许向0V 电池充电功能） V0CH 允许向0V电池充电功 能 1.2 - - V 电池电压（禁止向0V电池充 电功能） V0IN 禁止向0V电池充电功 能 - - 0.5 V 应用电路图 PB+ R1 330Ω + 电池1 R2 C1 0.1uF 330Ω C2 0.1uF VDD VC + 电池2 - CS VSS OD M1 标记 器件名称 R1 电阻 R2 OC R3 2KΩ M2 用途 PB- 最小值 典型值 最大值 说明 限流、稳定VDD、加强ESD 100Ω 330Ω 470Ω *1 电阻 限流、稳定VC、加强ESD 100Ω 330Ω 470Ω *1 R3 电阻 限流 1 kΩ 2kΩ 4kΩ *2 C1 电容 滤波，稳定VDD 0.01μF 0.1μF 1.0μF *3 C2 电容 滤波，稳定VDD 0.01μF 0.1μF 1.0μF *3 M1 N-MOSFET 放电控制 - - - *4 M2 N-MOSFET 充电控制 - - - *5 *1、R1或R2连接过大电阻，由于芯片消耗的电流会在R1或R2上产生压降，影响检测电压精度。当充电器反接时， 电流从充电器流向IC，若R1或R2过大有可能导致VDD-VSS端子间电压超过绝对最大额定值的情况发生。 *2、R3连接过大电阻，当连接高电压充电器时，有可能导致不能切断充电电流的情况发生。但为控制充电器反接 时的电流，请尽可能选取较大的阻值。 www.superchip.cn 第 4 页 共 7 页 Version 1.2 深圳市富满电子集团股份有限公司 SHEN ZHEN FINE MAD ELECTRONICS GROUP CO., LTD. 双节锂电池保护 IC TC2120(文件编号：S&CIC0927) *3、C1和C2有稳定VDD电压的作用，请不要连接0.01μF以下的电容。 *4、使用MOSFET的阈值电压在过放电检测电压以上时，可能导致在过放电保护之前停止放电。 *5、门极和源极之间耐压在充电器电压以下时，N-MOSFET 有可能被损坏。 工作说明  正常工作状态 此IC持续检测连接在VDD与VC端子之间电池1的电压、连接在VC与VSS端子之间电池2的电压，以及CS与 VSS端子之间的电压差，来控制充电和放电。当电池1和电池2的电压都在过放电检测电压（VDLn）以上并在过充 电检测电压（VCUn）以下，且CS端子电压在充电过流检测电压（VCIP）以上并在放电过流检测电压（VDIP）以下 时，IC的OC和OD端子都输出高电平，使充电控制用MOSFET和放电控制用MOSFET同时导通，这个状态称为“正 常工作状态”。此状态下，充电和放电都可以自由进行。 注意：初次连接电芯时，会有不能放电的可能性，此时，短接CS端子和VSS端子，或者连接充电器，就能 恢复到正常工作状态。  过充电状态 正常工作状态下的电池，在充电过程中，连接在VDD与VC端子之间电池1的电压或连接在VC与VSS端子之 间电池2的电压，超过过充电检测电压（VCUn），并且这种状态持续的时间超过过充电检测延迟时间（TOC）时， IC的OC端子输出电压由高电平变为低电平，关闭充电控制用的MOSFET（OC端子），停止充电，这个状态称 为“过充电状态”。 过充电状态在如下两种情况下可以释放，OC端子输出电压由低电平变为高电平，使充电控制用MOSFET 导通。 （1）断开充电器，由于自放电使电池1和电池2的电压都降低到过充电释放电压（VCRn）以下时，过充电状 态释放，恢复到正常工作状态。 （2）断开充电器，连接负载，当电池1和电池2的电压都降低到过充电检测电压（VCUn）以下时，过充电状 态释放，恢复到正常工作状态。 注意： ①进入过充电状态的电池，如果仍然连接着充电器，即使电池1和电池2的电压都低于过充电释放电压（VCRn）， 过充电状态也不能释放。断开充电器，CS端子电压上升到充电过流检测电压（VCIP）以上时，过充电状态才能释 放。 ②当电池1或电池2的电压超过过充电检测电压（VCUn），断开充电器并连接负载，如果电池1或电池2的电压 仍不能降低到过充电检测电压（VCUn）以下，此时放电电流通过充电控制用MOSFET的寄生二极管流过，当电池 1和电池2的电压都降低到过充电检测电压（VCUn）以下时，OC端子输出电压由低电平变为高电平，使充电控制 用MOSFET导通。 ③当电池1或电池2的电压超过过充电检测电压（VCUn），但在过充电检测延迟时间（TOC）之内，电池1和电 池2的电压又降低到过充电检测电压（VCUn）以下，则此时不进入过充电保护状态。 ④OC端子高电平是上拉到VDD端子，OC端子低电平是下拉到CS端子。  过放电状态及休眠状态 正常工作状态下的电池，在放电过程中，连接在VDD与VC端子之间电池1的电压或连接在VC与VSS端子之 间电池2的电压，降低到过放电检测电压（VDLn）以下，并且这种状态持续的时间超过过放电检测延迟时间（TOD） www.superchip.cn 第 5 页 共 7 页 Version 1.2 深圳市富满电子集团股份有限公司 SHEN ZHEN FINE MAD ELECTRONICS GROUP CO., LTD. 双节锂电池保护 IC TC2120(文件编号：S&CIC0927) 时，IC的OD端子输出电压由高电平变为低电平，关闭放电控制用的MOSFET（OD端子），停止放电，这个状态 称为“过放电状态”。 当关闭放电控制用MOSFET后，CS由IC内部电阻上拉到VDD，使IC耗电流减小到休眠时的耗电流值 （