CM1124-EBC

CM1124 系列 集成 MOSFET 单节锂电池保护 IC www.icm-semi.com CM1124 系列内置有高精度电压检测电路和延迟电路，通过检测电池的电压、电流，实现对电池的过充电、过放电、过 电流等保护。适用于单节锂离子/锂聚合物可充电电池的保护电路。 ◼ 功能特点 1) 高精度电压检测功能  过充电保护电压 4.200~4.600 V 精度 25mV  过充电解除电压 4.000~4.400 V 精度 50mV  过放电保护电压 2.700~3.000 V 精度 100mV  过放电解除电压 2.900~3.200 V 精度 100mV  放电过流检测 0.200~0.500 A 精度 150mA  短路电流检测 0.400~1.000 A 精度 250mA  充电过流检测 0.200~0.500 A 精度 150mA  过充电保护延时 1.0s 精度 50%  过放电保护延时 128ms 精度 50%  放电过流保护延时 10ms 精度 50%  充电过流保护延时 10ms 精度 50% 2) 内部检测延迟时间 3) 充电器检测及负载检测功能 4) 向 0V 电池充电功能 5) 休眠功能 6) 放电过流状态的解除条件 断开负载 7) 放电过流状态的解除电压 VRIOV 8) 低电流消耗  工作时 1 A (典型值)  休眠时 50 nA (最大值) (Ta = +25C) 9) 内部功率 N-MOSFET 导通阻抗 (Ta = +25C) 65mΩ 10) 无铅、无卤素 ◼ 应用领域  智能穿戴设备  TWS ◼ 封装  DFN1*1-4L Rev 0.6 深圳市创芯微微电子有限公司 1 / 12 CM1124 系列 ◼ 系统功能框图 短路比较器 短路检测基准 过流比较器 过流检测基准 充电器/负载检测 过充&过放基准 过充比较器 VDD 过充检测 过放比较器 逻辑处理 延时电路 过放检测 GND GND 功率开关管 VM 图 1 Rev 0.6 深圳市创芯微微电子有限公司 2 / 12 CM1124 系列 ◼ 引脚排列图 1 4 4 1 M1 M1 2 3 3 图 2 顶视图 2 图 3 底视图 引脚号 符号 描述 1 VDD 电源端 2，3 GND 电源接地端，与供电电源(电池)的负极相连 4 VM 充放电电流检测端子，与充电器负极或负载连接 M1 NC 无连接，悬空 表 1 ◼ 印字说明 (1) (2) （1） （2）：产品序列号 （3） （4）（5） ：生产批次 (3) (4) (5) 图 4 Rev 0.6 深圳市创芯微微电子有限公司 3 / 12 CM1124 系列 ◼ 命名规则 CM1124-XXC 产品版本号 产品序列号，从字母 AA~ZZ *2 号 ◼ 产品列表 1. 检测电压表 产品名称 RSS(ON) 过充电 保护电压 VOC 过充电 解除电压 VOCR 过放电 保护电压 VOD 过放电 解除电压 VODR 放电过流 检测电流 IDI 短路电流 检测电流 ISHORT 充电流 检测电流 ICI CM1124-EAC 65mΩ 4.275 V 4.075 V 2.720 V 3.000 V 0.400 A 0.800 A 0.400 A CM1124-EBC 65mΩ 4.425 V 4.225 V 2.800 V 3.000 V 0.400 A 0.800 A 0.400 A CM1124-ECC 65mΩ 4.475 V 4.275 V 2.850 V 3.050 V 0.400 A 0.800 A 0.400 A 表 2 备注：需要上述规格以外的产品时，请与本公司业务部门联系。 Rev 0.6 深圳市创芯微微电子有限公司 4 / 12 CM1124 系列 ◼ 绝对最大额定值 (除特殊注明以外 : Ta = +25°C) 项目 符号 绝对最大额定值 单位 VDD 和 GND 之间输入电压 VDD -0.3 ~ 8 V VM 输入端子电压 VVM -6 ~ 10 V 工作温度范围 TOPR −40 ~ +85 °C 储存温度范围 TSTG −40 ~ +125 °C ESD HBM 模式 - 4000 V 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 0.6 深圳市创芯微微电子有限公司 5 / 12 CM1124 系列 ◼ 电气特性 (除特殊注明以外 : Ta = +25°C) 项目 符号 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位 正常工作电流 IOPE VDD=3.6V, VVM=0V 0.42 1 2 μA 休眠电流 IPDN VDD=2V, VVM floating - - 50 nA 过充电保护电压 VOC VDD=3.5 → 4.8V VOC -0.025 VOC VOC +0.025 V 过充电解除电压 VOCR VDD=4.8 → 3.5V VOCR -0.050 VOCR VOCR +0.050 V 过放电保护电压 VOD VDD=3.5 → 2.0V VOD -0.100 VOD VOD +0.100 V 过放电解除电压 VODR VDD=2.0 → 3.5V VODR -0.100 VODR VODR +0.100 V 放电过流解除电压 VRIOV VDD-1.2 VDD-0.8 VDD-0.5 V [功耗] [检测电压] - [检测电流] 放电过流检测 IDI VDD=3.6V IDI-0.150 IDI IDI+0.150 A 短路电流检测 ISHORT VDD=3.6V - ISHORT ISHORT+0.250 A 充电过流检测 ICI VDD=3.6V ICI-0.150 ICI ICI+0.150 A 过充电保护延时 TOC VDD=3.5 → 4.8V 500 1000 1500 ms 过放电保护延时 TOD VDD=3.5 → 2.0V 64 128 192 ms 放电过流保护延时 TDI VDD=3.6V 5 10 15 ms 充电过流保护延时 TCI VDD=3.6V 5 10 15 ms 短路保护延时 TSHORT VDD=3.6V 100 250 400 μs [延迟时间] [内部电阻] VDD 端子-VM 端子间电阻 RVMD VDD=2V, VVM=0V 750 1500 3000 kΩ VM 端子-GND 端子间电阻 RVMS VDD=3.6V, VVM=1.0V 10 20 30 kΩ 内部功率 N-MOSFET 阻抗 RSS(ON) VDD=3.6V, IVM=0.1A - 65 - mΩ V0CH 允许向 0V 电池充电功 能 0.0 1.5 2.0 V [向 0V 电池充电的功能] 充电器起始电压（允许向 0V 电池充电功能） 表 4 Rev 0.6 深圳市创芯微微电子有限公司 6 / 12 CM1124 系列 ◼ 功能说明 正常工作状态 IC持续检测连接在VDD与GND端子之间电池电压，以及流过VM到GND端子之间的电流，来控制充电和放电。当电池电 压在过放电保护电压（VOD）以上并在过充电保护电压（VOC）以下，且流过VM端子到GND的电流在充电过流保护阈值 （ICI）和放电过流保护阈值（IDI）之间时，IC内部MOSFET导通，这个状态称为“正常工作状态”。此状态下，可以正常充电 和放 注意：初次连接电芯时，会有不能放电的可能性，此时需要连接充电器进行激活，充电器激活电压为4.5V~5V，激活时 间不能低于10ms，激活后可恢复到正常工作状态。 过充电状态 在正常条件下的充电过程中，当电池电压高于过充检测电压(Voc)，并持续时间达到过充电压检测延迟时间(Toc)或更 长，IC 内部的 MOSFET 会关闭，并停止充电，这种情况称为过充电压保护。 过充电状态在如下两种情况下可以解除： 1）VM＜VLD，电池电压降低到过充电解除电压(VOCR)以下时，过充电状态就会释放。 2）VM＞VLD，当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，恢复到正常工作状态，此功能称 为负载检测功能。 此处的（VLD）=IDI*RSS(ON)，就是 IC 内部设置的负载检测电压 过放电状态 电池电压降低到 VOD 以下并持续了一段时间 TOD， IC 内部的 MOSFET 会关闭，并停止放电，这就称为过放电状态。 当 IC 内部的 MOSFET 关闭后，VM 会被内部上拉电阻 RVMD 上拉到 VCC，IC 功耗降低至 IPDN，这个状态称之为休眠状态。 不连接充电器，VM≥0.7V（典型值），即使 VCC 高于 VODR 也将会维持过放状态。 进入过放电状态后，要解除过放电状态，恢复正常状态，有以下几种情况： 1) 连接充电器，若 VM＜0V（典型值），当电池电压高于过放电保护电压(VOD)时，过放电状态解除，恢复到正常工 作状态，此功能称作充电器检测功能。 2) 连接充电器，若 0V（典型值）＜VM＜0.7V（典型值），当电池电压高于过放电解除电压(VODR)时，过放电状态 解除，恢复到正常工作状态。 放电过流状态 正常工作状态下的电池，IC通过VM端子电压持续检测放电电流。如果放电电流超过放电电流限流值(IDI)，并且这种状态 持续的时间超过放电过流保护延迟时间（TDI），IC内部的MOSFET会关闭，并停止放电，这个状态称为“放电过流状态”。如 果放电电流超过短路保护电流值，并且这种状态持续的时间超过负载短路保护延迟时间（TSHORT），IC内部的MOSFET会关 闭，并停止放电，这个状态称为“负载短路状态”。 放电过流状态的解除条件 "断开负载" 及放电过流状态的解除电压 "VRIOV" 在放电过流状态下，芯片内部的VM端子与GND端子间可通过RVMS电阻来连接。但是，在连接着负载的期间，VM端子 电压由于连接着负载而变为VDD端子电压。若断开与负载的连接，则VM端子恢复至GND端子电压。当VM端子电压降低到 VRIOV以下时，即可解除放电过流状态。 Rev 0.6 深圳市创芯微微电子有限公司 7 / 12 CM1124 系列 充电过流保护 正常工作状态下的电池，在充电过程中，如果流过 GND 到 VM 的电流值超过充电过流保护值(ICI)，并且这种状态持续 的时间超过充电过流保护延迟时间(TCI)，则 IC 内部的 MOSFET 会关闭，并停止充电，这个状态称为充电过流状态。进入充 电过流检测状态后，如果断开充电器使流过 GND 到 VM 端子电流低于充电过流保护值(ICI)时，充电过流状态被解除，恢复 到正常工作状态。 向 0V 电池充电功能 此功能用于对已经自放电到 0V 的电池进行再充电。当连接在电池正极(P+)和电池负极(P-)之间的充电器电压，高于向 0V 电池充电的充电器起始电压(V0VCH)时，IC 内部充电控制 MOSFET 会导通，开始充电。当电池电压高于过放电保护电压 (VOD)时，IC 进入正常工作状态。 注意：请询问电池供应商，确认所购买的电池是否具备“允许向 0V 电池充电”的功能，还是“禁止向 0V 电池充电”的功 能。 Rev 0.6 深圳市创芯微微电子有限公司 8 / 12 CM1124 系列 ◼ 典型应用原理图 P+ R1 VDD Battery C1 GND CM1124 PVM GND 图 5 器件标识 典型值 参数范围 单位 R1 1000 510~ 1500 Ω C1 0.1 0.047 ~ 0.22 μF 表 5 注意： 1. 上述参数有可能不经预告而作更改。 2. 上述IC的原理图以及参数并不作为保证电路工作的依据，请在实际的应用电路上进行充分的实测后再设定参数。 Rev 0.6 深圳市创芯微微电子有限公司 9 / 12 CM1124 系列 ◼ 时序图 1. 过充电保护、充电过流保护 VOC VOCR TOC TCHA TOC ON 充电 OFF VCHA 充电电流 放电电流 接充电器 (a) 接负载 (b) 接充电器 (a) 接负载 (b) 接充电器 (a) (c) 接负载 (a) 图 6 (a) 正常工作状态 (b) 过充电状态 (c) 充电过流状态 Rev 0.6 深圳市创芯微微电子有限公司 10 / 12 CM1124 系列 2. 过放电保护、放电过流保护 VODR VOD TEC TOD TOD TSHORT ON 放电 OFF 充电电流 放电电流 VEC VSHORT 移去负载 接负载 (a) 接充电器 (b) 接负载 (a) 接充电器 接负载 (b) (a) 接负载 (c) (a) (d) 移去负载 (a) 图 7 (a) 正常工作状态 (b) 过放电状态 (c) 放电过流状态 (d) 负载短路状态 Rev 0.6 深圳市创芯微微电子有限公司 11 / 12 CM1124 系列 ◼ 封装信息 NOTE: ALL DIMENSIONS IN MM Symbol MIN NOM MAX D 0.95 1.00 1.05 E 0.95 1.00 1.05 D1 0.43 0.48 0.53 E1 0.43 0.48 0.53 L 0.23 0.28 0.33 b 0.15 0.20 0.25 e A 0.65BSC 0.45 A1 A2 Rev 0.6 0.50 0.60 0.127REF 0.00 深圳市创芯微微电子有限公司 - 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