不建议用于新设计

1 UCC3957 ， UCC3957 2 ， 3 UCC3957 ， UCC3957 4

SLUS236B - 1999年1月 - 修订2002年9月

三，四芯锂离子电池

保护电路

特点

描述

该UCC3957是一个的BiCMOS三种或四种细胞

锂离子电池保护器设计

操作与外部P沟道MOSFET 。

利用外部P沟道MOSFET提供

的损失，系统的无地在一个益处

过放电状态，并保护IC以及

从伤害过充电过程中电池芯

状态。内部状态机连续运行

以防止过充电的每个锂离子电池

和过放电。一个单独的overcurrent-

保护块可保护电池组

过度放电电流。

如果任何电池电压超过过压

阈值时，相应的外部P沟道

MOSFET关断，防止进一步的充

电流。一个外部N沟道MOSFET

需要电平转换这一高端P沟道

MOSFET。放电电流仍然可以流过

该第二P沟道MOSFET。同样地，如果任何

电池电压低于欠压限制，

第二P沟道MOSFET被关断，只

充电电流是允许的。这种细胞 - 电压

条件使芯片进入低功耗

睡眠模式。试图对电池充电

包唤醒芯片。一种细胞计数引脚（ CLCNT ）

被提供给编程的集成电路为三种或四种细胞

操作。

一个两级过流保护控制器和外部

电流分流保护电池组从

过度放电电流。如果第一

过电流阈值电平被超过时，一个

内部时序电路费外

电容器，以提供用户可编程

消隐时间。如果在消隐时间结束

过电流状况仍然存在，则外部

放电FET关断一段17次

长于第一消隐周期，然后将

放电FET被重新打开。如果在任何时候

第二个更高的过流阈值被超过

对于多于一个用户可编程的时间，则

放电用FET关断，并保持关断状态的

同一时期作为第一梯队关闭时间。这种两级

过电流保护方案允许

充电容性负载，同时保留有效

短路保护。

D

D

D

D

D

D

D

D

D

三或四单元操作

双层过电流限制

30 μA典型电源电流消耗

在休眠模式3.5 μA典型电源电流

智能放电

最大限度地减少损失

过充电模式

6.5 V至20 V的VDD电源电压范围

高精度内部参考电压

在过电流外部可调延迟

调节器

检测失细胞的检测线

男包

（ TOP VIEW ）

VDD

CLCNT

WU

AN1

AN2

AN3

AN4

BATLO

1

2

3

4

5

6

7

8

16

15

14

13

12

11

10

9

DVDD

AVDD

CDLY2

DCHG

CHG

AN4

CDLY1

CHGEN

请注意，一个重要的通知有关可用性，标准保修，并在德州仪器公司的关键应用程序使用

半导体产品和免责条款及其出现在此数据表的末尾。

PRODUCTION数据信息为出版日期。

产品符合每德州仪器条款规范

标准保修。生产加工并不包括

所有测试参数。

版权

2002年，德州仪器

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不建议用于新设计

框图

VDD

CLCNT

WU

AN1

AN2

AN3

AN4

BATLO

1

2

3

4

5

6

7

8

CELL

电压

SELECT

16

参考

电压

选择并

比较

REF

UV

S

R

Q

睡觉

状态

机

15

14

时钟

13

12

11

过电流

调节器

10

9

DVDD

AVDD

CDLY2

DCHG

CHG

AN4

CDLY1

CHGEN

UDG–00129

VDD

+

在工作自由空气的温度范围内绝对最大额定值（除非另有说明）

电源电压（VDD ） 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 20 V

电源电流。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 25毫安

输出电流。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 25毫安

输入电压： （ WU） 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 24 V

（ AN1 ， AN2 ， AN3 ） 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 VAN4 - VDD

（ CLCNT ， CHGEN ） 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 15 V

输入电压范围（ BATLO ） 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.3 V至2.5 V

存储温度范围，T

英镑

。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 -65 ℃150 ℃的

工作结温范围，T

J

。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 -55 ° C至150℃

引线温度（焊接， 10秒） 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 300℃

超出“绝对最大额定值”列出的强调可能会造成永久性损坏设备。这些压力额定值只，和

该设备在这些或超出下标明的任何其他条件的功能操作“推荐工作条件”不

暗示。暴露于长时间处于最大绝对额定情况下会影响器件的可靠性。

除非另有说明，电压参考接地，电流是正到负和从指定的终端。请教

包装信息

的部分

便携式产品数据手册

（ TI文献号SLUD001 ）的热限制和注意事项

包。所有电压参考的AN4终端。

可选项

封装器件

SSOP （M ）

TA

4.20

-20℃ 70℃

UCC3957M–1

正常过载电压（ V）

4.25

UCC3957M–2

4.30

UCC3957M–3

4.35

UCC3957M–4

的男包被提供卷带封装。加入TR后缀设备类型（例如，

UCC3957M - 1TR ）订购的每卷2500设备的数量。

2

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电气特性在推荐工作的自由空气的温度范围内， VDD = 16 V，

-20_C <牛逼

A

< 70_C ，T

A

= T

J

。 （除非另有说明）

供应

参数

VDDMIN最小VDD

国际直拨电话

电源电流

ISL

VIN

睡眠模式电源电流

输入电压为吴

VDD = 10.4 V

见注2

测试条件

民

典型值

5.0

30

3.5

最大

5.5

40

7.5

20

单位

V

A

A

V

产量

参数

IDCHG

ICHG

DCHG TP T C rrent

输出电流

CHG输出中的电流

测试条件

驾驶逻辑低，

驾驶逻辑高电平，

驾驶逻辑低，

驾驶逻辑高电平，

VO = 1 V

VO = （VDD - 1）

VO = 1 V

VO = （ VDD - 1V ）

民

40

40

典型值

70

–13

70

–15

最大

100

–3

100

–3

单位

A

mA

A

mA

状态转换

参数

VOV

VOVR

VOV

VOVR

VOV

VOVR

VOV

VOVR

真空紫外

VUVR

TDOV

tdUV

tS

VSM

被害人和证人股

VCE

正常的过充电电压

过充电正常电压

正常的过充电电压

过充电正常电压

正常的过充电电压

过充电正常电压

正常的过充电电压

过充电正常电压

少收至正常电压

正常的少收的电压

过电压CHG延迟

欠压到DCHG延迟

细胞采样率

聪明的放电阈值

唤醒输入阈值

充电使能输入阈值

BATLO电压

相对于VDD的

见注1

见注1

UCC3957–4

UCC3957 4

见注1

UCC3957–3

UCC3957 3

见注1

UCC3957–2

UCC3957 2

测试条件

见注1

UCC3957–1

UCC3957 1

民

4.15

3.95

4.20

4.00

4.25

4.05

4.30

4.10

2.5

2.2

8

8

4

4

50

0.8

典型值

4.20

4.00

4.25

4.05

4.30

4.10

4.35

4.15

2.6

2.3

17

17

8.5

15

230

1.3

最大

4.25

4.05

4.30

4.10

4.35

4.15

4.40

4.20

2.7

2.4

23

23

11.5

25

750

2.6

单位

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

ms

ms

ms

mV

mV

V

短路保护

参数

VCL1

VCL2

tB1

TRST

一线阈值电平

二线阈值电平

一线消隐时间

重启时间

VBATLO

VBATLO

CDLY1 = 0.1

F

CDLY1 = 0.1

F

测试条件

民

120

275

30

300

100

典型值

150

375

50

500

400

最大

190

450

70

700

600

单位

mV

mV

ms

ms

s

tB2

二线消隐时间

CDLY2 = 10 pF的

注1 ：其他过压或欠压阈值可供选择。请咨询厂家。

2 ：请参考图6 ，吴泄漏特性。

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终端功能

终奌站

名字

AN1

AN2

AN3

AN4

AVDD

BATLO

CHGEN

CDLY1

号

4

5

6

7

15

8

9

10

O

CDLY2

CLCNT

14

2

I

DCHG

13

O

CHG

12

O

DVDD

VDD

WU

16

1

3

I / O

I

I

I

I

O

I

I

描述

连接到所述顶部的电池单元的负极端子和所述第二电池单元的正端子。

连接到第二电池单元的底端和所述第三电池单元的所述顶终端。

连接到所述第三电池单元的底端和所述第四电池单元的在一个四顶终端

电池堆。在三种细胞收拾它连接到所述第三电池的底部端和AN4 。

连接到所述电池堆的底部端子和所述电流检测电阻器的顶部。

内部模拟电源旁路电容引脚。连接该引脚和AN4之间的一个0.1 μF的电容。该引脚

名义上7.3 V.

连接到电流检测电阻的底部与所述电池组的负极端子。

充电使能输入用于保护IC 。这一点必须驱动为高电平到DVDD或AVDD允许

对电池组充电的。该引脚有一个非常弱下拉。

延时控制引脚短路保护功能。连接这点和AN4之间的电容

确定从当过流情况被检测到时，在FET截止的时间延迟。这

电容也控制打嗝模式超时时间。

外部帽可以把该管脚和AN4之间被捆扎延长消隐时间上的第二电流限制

层。

该引脚方案IC，适用于三，四单元操作。追平这一引脚为低电平（以AN4 ）设置4单元操作，

同时搭售其高（到DVDD或AVDD ）设置三种细胞操作。该引脚在内部被拉低，那么开放税务局局长

CUIT条件总是导致四单元模式。

此引脚用来防止过放电。如果状态机指示的任何细胞是欠压，该引脚

被驱动为高电平相对于芯片基板，使得外部P沟道MOSFET，可以防止进一步显示

费。如果所有电池的电压都高于最低阈值时，该引脚被拉低。

该引脚用于控制一个外部N沟道MOSFET ，从而驱动一个P沟道MOSFET 。如果在

至少一个电池电压超过过压阈值时，该引脚被拉低相对于AN4 。如果所有单元格

电压低于这个阈值时，该引脚驱动为高电平。

内部数字电源旁路电容引脚。连接该引脚和AN4之间的一个0.1 μF的电容。该引脚

标称7.3V 。

电源电压给IC 。这点连接到锂离子电池组的顶部。

该引脚用于在睡眠模式下提供了一个唤醒信号的IC 。该引脚连接到的漏

N通道电平转换的MOSFET 。

O

O

I

I

4

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应用信息

概观

该UCC3957提供了针对过放电，过充电和过电流的三完整的保护

或4芯锂离子电池组。它使用了

飞电容

技术进行采样跨过每个电压

电池单元，并把它比作一个精确的参考。如果有任何单元格处于过压或欠压时，

内部状态机采取相应的措施，以防止进一步充电或放电。高端P沟道

MOSFET用于独立地控制充电和放电电流。图1示出一个三单元

锂离子电池保护程序框图与可选的充电使能开关。在这个应用中，二极管

D1可防止感应球的MOSFET Q2关断时。

PACK （ + ）

Q1

IFR7416

收费

Q2

IFR7416

放电

C1

0.1

F

1

锂离子

电池

堆

C5

4.7

F

25 V

VDD

DVDD

16

C2

0.1

F

C3

可选

3

+

4

+

5

+

6

AN3

AN4

11

C4

0.022

F

PACK （ - ）

RSENSE

0.025

7

AN4

CDLY1

10

AN2

CHG

12

AN1

DCHG 13

WU

CDLY2

14

R1

1 M

Q3

2N7002

D1

1 A， 50 V

2

CLCNT

AVDD

15

8

BATLO

CHGEN

9

S1

CLOSE TO ENABLE CHARGING

UDG–98016

图1.三节锂离子电池保护应用框图

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