CM1033 系列

www.icm-semi.com 3 串可充電鋰電池保護 IC

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CM1033 系列是一款專用于 3 串鋰/鐵電池或聚合物電池包的保護芯片，內(nèi)置有高精度電壓檢測電路和電流檢測電路，

通過檢測每節(jié)電池的電壓、充放電電流等信息，實現(xiàn)電池過充電、過放電、放電過電流、短路、充電過電流等保護功能。

? 功能特點

1) 高精度電池電壓檢測功能：

? 過充電檢測電壓 3.500 V ~ 4.400 V (步進 50 mV) 精度 ±25 mV

? 過充電遲滯電壓 0.200 V 精度 ±50 mV

? 過放電檢測電壓 2.000 V ~ 3.200 V 精度 ±80 mV

? 過放電遲滯電壓 0 ~ 0.500 V 精度 ±100 mV

2) 三段放電過電流檢測功能：

? 過電流檢測電壓 1 0.050 V ~ 0.100 V (步進 50 mV) 精度 ±15 mV

? 過電流檢測電壓 2 0.100 V ~ 0.400 V (步進 50 mV) 精度 ±20%

? 短路檢測電壓 0.200 V ~ 0.500 V (步進 100 mV) 精度 ±20%

3) 充電過流檢測電壓 -0.050 V ~ -0.100 V (步進 50 mV) 精度 ±15 mV

4) 充電器檢測及負載檢測功能

5) 過充電，過放電，過電流保護延時內(nèi)置（無需外接電容）

6) 電池斷線保護功能；

7) 低電流消耗：

? 工作時 7.0 μA (典型值) (Ta = +25°C)

? 休眠時 4.0 μA (典型值) (Ta = +25°C)

8) 無鉛、無鹵素。

? 應(yīng)用領(lǐng)域

? 電動工具

? 掃地機器人

? UPS 后備電源

? 封裝

? SOP-8CM1033 系列

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? 系統(tǒng)功能框圖

VC1電壓

檢測電路

VC2電壓

檢測電路

VC3電壓

檢測電路

過充過放

信號處理

過流

檢測電路

負載/充電器

檢測電路

內(nèi)置振蕩

延時電路

邏輯處理

圖 1CM1033 系列

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? 命名規(guī)則

CM1033-XS

? 產(chǎn)品目錄

1. 檢測電壓表

產(chǎn)品名稱

過充電

保護電壓

VOC

過充電

解除電壓

VOCR

過放電

保護電壓

VOD

過放電

解除電壓

VODR

放電過流 1

VEC1

放電過流 2

VEC2

短路

VSHORT

充電過流

VCHA

CM1033-AS 4.225 V 4.025 V 2.500 V 3.000 V 0.100 V 0.200 V 0.400 V -50 mV

CM1033-BS 4.225 V 4.025 V 2.700 V 3.000 V 0.100 V 0.200 V 0.400 V -50 mV

CM1033-CS 4.250 V 4.050 V 2.500 V 3.000 V 0.100 V 0.200 V 0.400 V -100 mV

CM1033-DS 4.250 V 4.050 V 2.700 V 3.000 V 0.100 V 0.200 V 0.400 V -50 mV

CM1033-GS 3.650 V 3.470 V 2.320 V 2.580 V 0.100 V 0.200 V 0.400 V -100 mV

CM1033-ES 4.250 V 4.050 V 2.700 V 3.000 V 0.050 V 0.100 V 0.300 V -50 mV

表 1

2. 延遲時間表

產(chǎn)品名稱

過充電保護延時

TOC

過放電保護延時

TOD

放電過流 1 延時

TEC1

放電過流 2 延時

TEC2

短路延時

TSHORT

CM1033-AS 1000 ms 1000 ms 1000 ms 125 ms 300 μs

CM1033-BS 1000 ms 1000 ms 1000 ms 125 ms 300 μs

CM1033-CS 1000 ms 1000 ms 1000 ms 125 ms 300 μs

CM1033-DS 1000 ms 1000 ms 1000 ms 125 ms 300 μs

CM1033-GS 1000 ms 1000 ms 1000 ms 125 ms 300 μs

CM1033-ES 1000 ms 1000 ms 16 ms 2 ms 300 μs

表 2

封裝形式，S 代表 SOP-8

參數(shù)信息，從 A~ZCM1033 系列

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? 引腳排列圖

圖 2

引腳號 符號 描述

1 VC1 正電源輸入端子、電池 1 的正電壓連接端子

2 VC2 電池 1 的負電壓、電池 2 的正電壓連接端子

3 VC3 電池 2 的負電壓、電池 3 的正電壓連接端子

4 VSS 芯片地、電池 3 的負電壓連接端子

5 VINI 過流檢測端子

6 DO 過放電檢測輸出端子

7 CO 過充電檢測輸出端子

8 VM 過電流保護鎖定、充電器及負載檢測端子

表 3

? 額定值

(除特殊注明以外 : Ta = +25°C)

項目 符號 適用端子 額定值 單位

電源電壓 VCC VC1 VSS-0.3 ~ VSS+30 V

各串電池電壓 VCELLVC1-VC2, VC2-VC3,

VC3-VSS

-0.3 ~ +5.5 V

輸入電壓 1 VIN1 VINI VSS-0.3 ~ VSS+5.5 V

輸入電壓 2 VIN2 VM VC1-30 ~ VC1+0.3 V

CO 輸出端子電壓 VCO CO VC1-30 ~ VC1+0.3 V

DO 輸出端子電壓 VDO DO VSS-0.3 ~ VC1+0.3 V

工作環(huán)境溫度 TOPR ? ?40 ~ 85 °C

保存溫度 TSTG ? ?40 ~ 125 °C

表 4

注意：所加電壓超過額定值，可能導致芯片發(fā)生不可恢復性損傷。

VMCM1033 系列

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? 電氣特性 (除特殊注明以外 : Ta = +25°C,)

表 5

項目 符號 條件 最小值 典型值 值 單位

正常工作電流 IVCCVC1~VC2=VC2~VC3=VC3~VSS=3.5V

VM=VSS - 7.0 14.0 μA

休眠電流 ISTBVC1~VC2=VC2~VC3=VC3~VSS=2.0V

VM=VC1 - 4.0 8.0 μA

過

充

電

保護電壓 VOCVC1~VC2=VC2~VC3=3.5V，

VC3~VSS =3.5 → 4.4V

VOC

-0.025 VOCVOC

+0.025 V

解除電壓 VOCR VC1~VC2=VC2~VC3=3.5V，

VC3~VSS =4.4 → 3.5V

VOCR

-0.050 VOCR VOCR

+0.050 V

保護延時 TOCVC1~VC2=VC2~VC3=3.5V，

VC3~VSS =3.5 → 4.4V 0.5 1.0 1.5 s

解除延時 TOCR VC1~VC2=VC2~VC3=3.5V，

VC3~VSS =4.4 → 3.5V 64 128 192 ms

過

放

電

保護電壓 VODVC1~VC2=VC2~VC3=3.5V，

VC3~VSS =3.5 → 2.0V

VOD

-0.080 VODVOD

+0.080 V

解除電壓 VODRVC1~VC2=VC2~VC3=3.5V，

VC3~VSS =2.0 → 3.5V

VODR

-0.100 VODRVODR

+0.100 V

保護延時 TOD VC1~VC2=VC2~VC3=3.5V，

VC3~VSS =3.5 → 2.0V 0.5 1.0 1.5 s

解除延時 TODRVC1~VC2=VC2~VC3=3.5V，

VC3~VSS =2.0 → 3.5V 64 128 192 ms

放電

過流 1

保護電壓 VEC1VC1~VC2=VC2~VC3=VC3~VSS=3.5V

VINI-VSS=0 → 0.12V

VEC1

-0.015 VEC1VEC1

+0.015 V

保護延時 TEC1VC1~VC2=VC2~VC3=VC3~VSS=3.5V

VINI-VSS=0 → 0.12V

TEC1

*50% TEC1TEC1

*150% s

解除延時 TEC1R VC1~VC2=VC2~VC3=VC3~VSS=3.5V

VINI-VSS=0.12 → 0V 64 128 192 ms

放電

過流 2

保護電壓 VEC2VC1~VC2=VC2~VC3=VC3~VSS=3.5V

VINI-VSS=0 → 0.35V

VEC2

*80% VEC2VEC2

*120% V

保護延時 TEC2VC1~VC2=VC2~VC3=VC3~VSS=3.5V

VINI-VSS=0 → 0.35V

TEC1/8

*50% TEC1/8 TEC1/8

*50% ms

解除延時 TEC2RVC1~VC2=VC2~VC3=VC3~VSS=3.5V

VINI-VSS=0.35V → 0V 64 128 192 ms

短路

保護電壓 VSHORTVC1~VC2=VC2~VC3=VC3~VSS=3.5V

VINI-VSS=0 → 0.8V

VSHORT

*80% VSHORTVSHORT

*120% V

保護延時 TSHORTVC1~VC2=VC2~VC3=VC3~VSS=3.5V

VINI-VSS=0 → 0.8V 100 300 600 μs

解除延時 TSHORTRVC1~VC2=VC2~VC3=VC3~VSS=3.5V

VINI-VSS=0.8 → 0V 64 128 192 ms

充電

過流

保護電壓 VCHAVC1~VC2=VC2~VC3=VC3~VSS=3.5V

VINI-VSS =0 → -0.2V

VCHA

-0.015 VCHAVCHA

+0.015 V

保護延時 TCHAVC1~VC2=VC2~VC3=VC3~VSS=3.5V

VINI-VSS =0 → -0.2V 6 12 24 ms

解除延時 TCHARVC1~VC2=VC2~VC3=VC3~VSS=3.5V

VINI-VSS =-0.20 →0V 1 2 4 ms

斷線

保護

保護延時 TOW - 5 10 15 ms

解除延時 TOWR - 1 2 3 msCM1033 系列

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? 功能說明

1. 過充電

任意一個電池電壓上升到 VOC以上并持續(xù)了一段時間 TOC或更長， CO 端子的輸出就會反轉(zhuǎn)，將充電控制 MOS 管關(guān)

斷，停止充電，這稱為過充電狀態(tài)。所有電池電壓降低到過充電解除電壓 VOCR以下并持續(xù)了一段時間 TOCR或更長，過充電

狀態(tài)解除，恢復為正常狀態(tài)。若此時連接負載（VVM>VEC1），當所有電池電壓降低到過充電保護電壓 VOC以下時，過充電

狀態(tài)解除，恢復為正常狀態(tài)，此功能稱作負載檢測功能。

2. 過放電

任意一個電池電壓降低到 VOD以下并持續(xù)了一段時間 TOD或更長， DO 端子的輸出就會反轉(zhuǎn)，將放電控制 MOS 管關(guān)

斷，停止放電，這稱為過放電狀態(tài)。若 VM<4v（負載解除），且所有電池電壓上升到過放電解除電壓 VODR以上并持續(xù)了一

段時間 TODR或更長，過放電狀態(tài)解除，恢復為正常狀態(tài)。若此時連接充電器（VMCHA)，當所有電池電壓上升到過放電檢

測電壓(VOD)以上時，過放電狀態(tài)解除，恢復為正常狀態(tài)，此功能稱作充電器檢測功能。

3. 放電過電流

電池處于放電狀態(tài)時，VINI 端電壓隨著放電電流的增大而增大，當 VINI 端電壓高于 VEC1并持續(xù)了一段時間 TEC1或更

長，芯片認為出現(xiàn)了放電過流 1；當 VINI 端電壓高于 VEC2并持續(xù)了一段時間 TEC2或更長，芯片認為出現(xiàn)了放電過流 2；當

VINI 端電壓高于 VSHORT并持續(xù)了一段時間 TSHORT或更長，芯片認為出現(xiàn)了短路。上述 3 種狀態(tài)任意一種狀態(tài)出現(xiàn)后，DO

端子的輸出就會反轉(zhuǎn)，將放電控制 MOS 管關(guān)斷，停止放電；進入放電過電流保護狀態(tài)后，如斷開負載（VM<4v），放電過

電流狀態(tài)解除，恢復為正常狀態(tài)。

4. 充電過電流

正常工作狀態(tài)下的電池，在充電過程中，如果 VINI 端子電壓低于充電過流檢測電壓(VCHA)，并且這種狀態(tài)持續(xù)的時間

超過充電過流檢測延遲時間 TCHA 或更長，則關(guān)閉充電控制用的 MOSFET，停止充電，這個狀態(tài)稱為充電過流狀態(tài)。進入充

電過流檢測狀態(tài)后，如果斷開充電器（VM>-0.20)充電過電流狀態(tài)被解除，恢復到正常工作狀態(tài)。

5. 斷線保護

正常狀態(tài)下，芯片管腳 VC1、VC2、VC3 中任意一根或多根與電芯的連線斷開，芯片通過檢測并判斷為發(fā)生斷線狀

態(tài)，強制將 CO、 DO 輸出為低電平，即同時關(guān)閉充放電 MOS 管，此狀態(tài)稱為斷線保護狀態(tài)。當斷開的連線重新正確連接

后，芯片退出斷線保護狀態(tài)。CM1033 系列

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? 應(yīng)用電路

1.充放電回路共用（有檢流電阻）

2.充放電回路分開（有檢流電阻）

圖 4CM1033 系列

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3.充放電回路共用（無檢流電阻）

4.充放電回路分開（無檢流電阻）

圖 6

? BOM 清單

器件標識 典型值 參數(shù)范圍 單位

RVC1 1 1 ~ 1.5 kΩ

RVC2、RVC3 1 0.33 ~ 2 kΩ

RVINI 330 300 ~ 510 kΩ

RVM 10 5 ~ 15 kΩ

RSENSE - 可依實際過流值設(shè)定 mΩ

CVC1 1 1 ~ 10, 耐壓≥25V μF

CVC2、CVC3 0.1 0.1 ~ 1, 耐壓≥10V μF

RPDCM1033 系列

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