CM1241-BNB

CM1241 系列 4 串锂电池保护 IC（二级保护用） www.icm-semi.com CM1241 系列产品内置高精度的电压检测电路和延迟电路，是一款用于可充电电池组的二级保护芯片，通过检测电池包 中每一节电芯的电压，为电池包提供过充电保护和过放保护。  功能特点 1) 高精度电池电压检测功能：  过充电检测电压 3.50 V ~ 4.50 V (步进 50 mV) 精度 ±25 mV  过充电恢复电压 0~0.55V（步进 50mV） 精度 ±50 mV  过放电检测电压 2.00 V ~ 3.20 V (步进 100 mV) 精度 ±80 mV  过放电恢复电压 0 V ~ 0.5 V (步进 100 mV) 精度 ±100 mV 2) 3) 4) 5) 6) 7) 保护延时内置可选； 内置断线保护功能（可选） 输出方式可选：CMOS 输出、N 沟道开路漏级输出、P 沟道开路漏级输出 输出逻辑可选：动态输出“H”、动态输出“L” 高耐压：绝对最大耐压 35V 低电流消耗： 工作时  8)   2µA (典型值) (Ta = +25°C) 无铅、无卤素 应用领域  吸尘器  电动工具  扫地机器人  UPS 后备电源 封装  Rev.0.4 MSOP10 深圳市创芯微微电子有限公司 1 / 10 CM1241 系列  系统功能框图 VCC VC1 振荡器 VC2 电压检测 逻辑电路 CO输出驱动 CO DO输出驱动 DO 延时电路 VC3 VC4 VSS 图 1 Rev 0.4 深圳市创芯微微电子有限公司 2 / 10 CM1241 系列  命名规则 CM1241-XXX A 代表高电位有效有断线保护，B 代表低电位有效有断线保护； C 代表高电位有效无断线保护，D 代表低电位有效无短线保护 输出方式，C 代表 CMOS 输出，P 代表 P 沟道开路漏级输出， N 代表 N 沟道开路漏极输出 参数信息，从 A~Z 产品系列  产品型号 产品名 CM1241BNB CM1241GNB 过充电 过充电 过放电 过放电 过充电/过放 保护电压 解除电压 保护电压 解除电压 电保护延时 VOC VOCR VOD VODR TOC/TOD 4.225V 4.125V 2.700V 3.000V 4.250V 4.150V 2.700V 3.000V CO/DO 端 CO 端子 DO 端子输 断线 子输出方式 输出逻辑 出逻辑 保护 1s N 开漏输出 动态“L” 动态“L” 有 1S N 开漏输出 动态“L” 动态“L” 有 表 1 Rev 0.4 深圳市创芯微微电子有限公司 3 / 10 CM1241 系列  引脚排列图 1 VCC CO 10 2 VC1 DO 9 3 VC2 VSS 8 4 VC3 NC 7 5 VC4 NC 6 CM1241 Top View 图 2 引脚号 名称 描述 1 VCC 芯片供电端子 2 VC1 电池 1 的正电压 3 VC2 电池 2 的正电压、电池 1 的负电压连接端子 4 VC3 电池 3 的正电压、电池 2 的负电压连接端子 5 VC4 电池 4 的正电压、电池 3 的负电压连接端子 6 NC No Connection 7 NC No Connection 8 VSS 电池 4 的负电压、芯片地线端子 9 DO 放电控制用的连接端子 10 CO 充电控制用的连接端子 表 2  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+35 V 各节电池电压 VCELL -0.3 ~ +5.5 V CO 输出端子电压 VCO CO VSS-0.3 ~ 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 VC1-VC2,VC2-VC3,VC3-VC4, VC4-VSS 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 0.4 深圳市创芯微微电子有限公司 4 / 10 CM1241 系列  (除特殊注明以外 : Ta = +25°C,) 电气特性 项目 符号 正常工作电流 IVCC 充 放 输出电流 （P 开漏产品） 输出电流 （N 开漏产品） 最大值 单位 - 2 5 μA VOC -0.025 VOC VOC +0.025 V VOCR VOC-VOCR＜0.250V V1=V2=V3=3.5V， VC4=4.4 → 3.5V VOCR -0.050 VOCR VOCR +0.050 V VOCR VOC-VOCR ≥0.250V V1=V2=V3=3.5V， VC4=4.4 → 3.5V VOCR( VOCVOCR )*0.3 VOCR VOCR+ ( VOCVOCR )*0.3 保护延时 TOC V1=V2=V3=3.5V， VC4=3.5 → 4.4V Toc*0.5 Toc Toc*1.5 s 重置延时 TTR - 6 12 20 ms 保护电压 VOD V1=V2=V3=3.5V， VC4=3.5 → 2.0V VOD -0.080 VOD VOD +0.080 V 解除电压 VODR V1=V2=V3=3.5V， VC4=2.0 → 3.5V VODR -0.100 VODR VODR +0.100 V 保护延时 TOD TOD *0.5 TOD TOD *1.5 s CO 吸收电流 ICOL - 0.4 - - mA CO 输出电流 ICOH - 20 - - uA DO 吸收电流 IDOL - 0.4 - - mA DO 输出电流 IDOH - 20 - - uA CO 端子源级 电流 ICOL - 20 - - uA CO 端子漏级 电流（HR） ICOH - - - 0.1 uA DO 端子源级 电流 IDOL - 20 - - uA DO 端子漏级 电流（HR） IDOH - - - 0.1 uA CO 端子吸收 电流 ICOL - 0.4 - - mA CO 端子漏级 电流（HR） ICOH - - - 0.1 uA DO 端子吸收 电流 IDOL - 0.4 - - mA DO 端子漏级 电流（HR） IDOH - - - 0.1 uA 解除电压 电 输出电流 （CMOS 产品） 典型值 V1=V2=V3=3.5V， VC4=3.5 → 4.4V 电 过 V1=V2=V3=V4=3.5V 最小值 VOC 保护电压 过 条件 表 4 Rev 0.4 深圳市创芯微微电子有限公司 5 / 10 CM1241 系列  功能说明 1. 正常状态 全部电池的电压低于过充电保护解除电压（VOCR）以下时，CO 端子的输出为 "L" (动态 "H")或 "H" (动态 "L")，这种 状态称为通常状态。 2．过充电状态 在通常状态下进行充电时，如果任何一个电池电压超过了过充电保护电压 (VOC)，且这种状态持续保持在过充电检 测延迟时间 (TOC ) 以上时，CO 端子的输出开始反转。这种状态称为过充电状态。通过在 CO 端子处连接 FET，就可以 进行充电控制以及二级保护。当发生过充保护的电池电压全部低于过充电解除电压（VOCR） ，且这种状态持续 2.0 ms (典 型值) 以上时，就会返回正常状态。 3. 过充电定时复位工作 充电中的任何一个电池电压，等待过充电保护延时的过程中，如出现低于过充电解除电压的脉冲且此脉冲宽度小于过充 电重置延迟时间 (TTR) 时，TOC 将不会重新计时；如出现低于过充电解除电压的脉冲且此脉冲宽度大于过充电重置延迟时间 (TTR) 时，TOC 将会重新计时； 4．过放电状态 在通常状态下进行放电时，如果任何一个电池电压超过了过放电保护电压 (VOD)，且这种状态持续保持在过放电检 测延迟时间 (TOD ) 以上时，DO 端子的输出开始反转。这种状态称为过放电状态。通过在 DO 端子处连接 FET，就可以 进行放电控制以及二级保护。全部电池的电压高于过放电解除电压（VODR） ，且这种状态持续 2.0 ms (典型值) 以上时， 就会返回正常状态。 5. 断线保护 正常状态下，芯片管脚 VC1、VC2、VC3、VC4 中任意一根或多根与电芯的连线断开，芯片通过检测并判断为发生断 线状态，强制将 CO 和 DO 输出保护状态，即同时关闭充放电 MOS，此状态称为断线保护状态。当断开的连线重新正确连 接后，芯片退出断线保护状态。 Rev 0.4 深圳市创芯微微电子有限公司 6 / 10 CM1241 系列  时序图 充电 Battery VOC VOCR VODR VOD 充电 放电 TL TL TLTTR TOC TOC VCC CO PIN TOCR TOD VCC DO PIN TODR 图3 Rev 0.4 深圳市创芯微微电子有限公司 7 / 10 CM1241 系列  应用电路 典型应用 P+ RVCC R1 V1 V2 V3 R2 R3 R4 V4 CVCC C1 C2 C3 C4 1 VCC CO 10 2 VC1 DO 9 VSS 8 CM1241 3 VC2 4 VC3 NC 7 5 VC4 NC 6 RCO MCU RDO P图 4 Rev 0.4 深圳市创芯微微电子有限公司 8 / 10 CM1241 系列  BOM 清单 器件标号 典型值 范围 单位 RVCC 1 0.5 ~ 2 KΩ R1、R2、R3、R4 1 0.5 ~ 2 KΩ RCO、RDO 5.1 4.7~10 KΩ CVCC 1 1~10 μF C1、C2、C3、C4 0.1 0.1~1.0 μF 表 5 注意： 1. 上述参数有可能未经预告而改变。 2. 上述电路以及参数并不保证所有应用条件下正常工作，请在根据实际应用设定实际的应用电路的参数。 3. 请将 R1 ~ R4 设定为相同的参数。请将 C1 ~ C4 以及 CVCC 依据应用需求进行设计。 4. 请将 RVCC , CVCC 设定为 (RVCC )×(CVCC) ≥5×10-6 。 5. 请将 R1 ~ R4, C1 ~ C4 设定为 (R1 ~ R4)×(C1 ~ C4) ≥1×10-4。 Rev 0.4 深圳市创芯微微电子有限公司 9 / 10 CM1241 系列  封装信息 MSOP10 封装尺寸 Rev 0.4 深圳市创芯微微电子有限公司 10 / 10