由于鋰電池的體積密度,、能量密度高,，并有高達(dá)4.2V的單節(jié)電池電壓，因此在手機、PDA和數(shù)碼相機等便攜式電子產(chǎn)品中獲得了廣泛的應(yīng)用,。為了確保使用的安全性,，鋰電池在應(yīng)用中必須有相應(yīng)的電池管理電路來防止電池的過充電、過放電和過電流,。鋰電池保護IC超小的封裝和很少的外部器件需求使它在單節(jié)鋰電池保護電路的設(shè)計中被廣泛采用。

　　然而,，目前無論是正向（獨立開發(fā)）還是反向（模仿開發(fā)）設(shè)計的國產(chǎn)鋰電池保護IC由于技術(shù),、工藝的原因，實際參數(shù)通常都與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)有較大差別,，在正向設(shè)計的IC中尤為突出,，因此，測試鋰電池保護IC的實際工作參數(shù)已經(jīng)成為必要,。目前市場上已經(jīng)出現(xiàn)了專用的鋰電池保護板測試儀,，但價格普遍偏高，并且測試時必須先將IC焊接在電路板上,。因此,，本文中設(shè)計了一個簡單的測試電路，借助普通的電子儀器就可以完成對鋰電池保護IC的測試,。

鋰電池保護IC的工作原理

　　單節(jié)鋰電池保護IC的應(yīng)用電路很簡單,，只需外接2個電阻、2個電容和2個MOSFET,，其典型應(yīng)用電路如圖1所示,。
 

圖1 鋰電池保護IC的典型應(yīng)用電路

鋰電池保護IC測試電路設(shè)計
 

圖2 鋰電池保護IC測試電路

　　根據(jù)鋰電池保護IC的工作原理設(shè)計的測試電路如圖2所示，圖3詳細(xì)說明了圖2中模塊B的電路,。模塊A在測試過流保護時為CS引腳提供電壓,，模擬圖1中的CS引腳所探測到的電壓。調(diào)整模塊中的可變電位器可為CS引腳提供可變電源,，控制其中的跳變開關(guān)可為CS提供突變電壓,。模塊B為電源，模擬為IC提供工作電壓,。調(diào)整電路中的可變電位器R7可為整個電路提供一個可變電壓,，在測試過充電保護電壓和過放電保護電壓時使用?？刂颇K中的開關(guān)S1的閉合為測試電路提供一個跳變電源,，在測試IC的過充、過放和過流延遲時使用,。跳線端口P1,、P2在測試IC工作電流時使用，在測試其他參數(shù)時將開關(guān)S2導(dǎo)通即可。測試IC工作電流時,，將電流表接在P1,、P2上，將開關(guān)S2斷開,。模塊C是用2個MOSFET做成的微電流源,，在測試OD、OC輸出高,、低電平時向該引腳吸,、灌電流，只要MOSFET選擇恰當(dāng),，可以滿足測試需要,。模塊D是2片MOSFET集成芯片，相當(dāng)于圖1中的M1,、M2,，其中的兩個端口在測試MOSFET漏電流時使用，在測試其他參數(shù)時要將這兩個端口短接,。模塊E是一個IC插座,，該插座用于放置待測IC，最多可以放置4片IC（測試時只能放一片IC）,，測試完以后可以將IC取出,，不留任何痕跡，不影響IC的銷售和再次測試,。 
 

圖3 模塊B的電路圖

　　在測試電路的設(shè)計中,，對電阻的選擇要慎重。在模塊A,、B,、C中由于有可變電位器的存在，如果其他電阻選擇不適當(dāng)容易造成電路的燒毀,，尤其是模塊A和B中的可變電位器的選擇對測試各種電壓的精度影響很大,。本電路中兩個可變電位器都是1K/10圈的，精度較高,。模塊C中的MOSFET的選擇要注意其工作電流范圍,，在測試需要用到的電流只有兩個級別，一個是零點幾個微安,，一個是幾十微安,，因此一般要求能提供微安級以下的電流。另外,，電源的穩(wěn)定度對整個IC測試參數(shù)的影響很大,，因此,，在測試時盡量使用穩(wěn)定性好的電源。

本設(shè)計的特點

本設(shè)計有以下三個特點,。

● 在測試IC過充,、過放和過流的延遲時利用開關(guān)將電阻短路或開路來實現(xiàn)電路電源的突變，并且利用示波器同時抓電源和OC,、OD跳變波形圖來測量延遲時間,。

● 為了實現(xiàn)測試OC、OD高,、低電平時向引腳吸,、灌電流，本電路用MOSFET做了兩個簡單的微電流源,，選用的MOSFET型號為TN0201T，利用柵級電壓控制漏,、源級電流,，以漏、源級電流為電流源,，精度可以達(dá)到0.1μA,，基本可以滿足測試的需要。

● 測試過流保護電壓時,，即測試使OD引腳從高電平跳變?yōu)榈碗娖降腃S引腳電壓,。短流保護電壓遠(yuǎn)高于過流保護電壓，當(dāng)電壓達(dá)到過流保護電壓時電路已經(jīng)發(fā)生跳變,，OD輸出一直為低電平,，因此常規(guī)方法無法測試出短流保護電壓，于是,，本文采用了一種間接的近似測試方法,。IC對過電流保護的延遲時間大概為幾個到十幾個毫秒，而短流延遲時間則大概為十幾個微秒,，因此可以根據(jù)過流延遲時間與短流延遲時間的不同來近似測試短流保護電壓,。此參數(shù)使用專用的鋰電池保護板測試儀也無法測出。

　　本測試電路也存在一些不足,。一是對IC測試的精度與電源穩(wěn)定度,、電表精度有關(guān)，其中,，對各種電壓測試的精度還與可變電位器的精度有關(guān),；二是短流保護電壓測得的是近似值。

總結(jié)

　　雖然目前市場上有很多鋰電池保護板測試儀,，但價格昂貴,，并且測試參數(shù)固定，不能滿足實際測試的需要。在實際的應(yīng)用中,，客戶最注重的鋰電池保護IC的幾個主要參數(shù)為：過充,、過放和過流保護電壓、靜態(tài)工作電流和斷電電流,、過充,、過放和過流保護延遲，以及OD,、OC引腳的輸出高,、低電平。本文提供的測試方法可以很精確地測出上述參數(shù),，已經(jīng)超出了鋰電池保護板測試儀所能測試的參數(shù),。因此，在一些對鋰電池保護IC參數(shù)要求很全面或條件比較受限制的場合,，本文提供的測試電路和測試方法是一種較好的選擇,。

　　上述測試電路和測試方法已經(jīng)投入使用，現(xiàn)已成功測試千余片鋰電池保護IC.從測試結(jié)果來看,，除了短流保護電壓是近似測試以外,，其余參數(shù)測試都與專用的測試儀器測量的結(jié)果非常吻合；從客戶反映情況來看,，該測試電路測出的參數(shù)準(zhǔn)確,，能滿足客戶需要。由于本測試電路沒有封裝（加外殼）,，可以根據(jù)客戶的需要增加適當(dāng)電路測試出更多參數(shù)（如本文中提到的測試MOSFET漏電流大?。?/p>