FM2112 FUMAN | Alldatasheet
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深圳市富满电子集团股份有限公司 SHEN ZHEN FINE MADE ELECTRONICS GROUPCO., LTD. FM2112(文件编号：S&CIC1574) 1 节磷酸铁锂电池保护 IC www.superchip.cn 第 1 页 共 7 页 Version1.1 概述 FM2112系列IC，内置高精度电压检测电路和延迟电路 ，是用于单节磷酸铁锂可再充电 电池的保护IC。 本IC适合于对1节磷酸铁锂可再充电电池的过充电 、过放电和过电流进行保护 。 特点 FM2112全系列IC具备如下特点： （1）高精度电压检测电路 过充电检测电压VCUn（n＝1，2） 3.600V~4.000V 精度 ±25mV 过充电释放电压VCRn（n＝1，2） 3.400V~4.000V 精度 ±50mV 过放电检测电压VDLn（n＝1，2） 1.800V~2.200V 精度 ±50mV 过放电释放电压VDRn（n＝1，2） 1.80V~2.40V 精度 ±50mV 放电过流检测电压 (可选择) 精度 ±15mV 充电过流检测电压 (可选择) 负载短路检测电压 0.85V(固定) 精度±300mV （2）各延迟时间由内部电路设置（不需外接电容） 过充电检测延迟时间 典型值1200ms 过放电检测延迟时间 典型值140ms 放电过流检测延迟时间 典型值12ms 充电过流检测延迟时间 典型值8ms 负载短路检测延迟时间 典型值400μs （3）低耗电流 工作模式 典型值3.0μA ，最大值6.0μA（VDD=3.2V） 休眠模式 最大值0.1μA （4）连接充电器的端子采用高耐压设计（CS端子和OC端子，绝对最大额定值是20V） （7）小型封装：SOT23-6 （8）FM2112系列是无卤素绿色环保产品 产品应用 1节磷酸铁锂可再充电电池组 管脚定义及功能说明 1 2 3 4 5 6 A B C D 654321 D C B A Title Number RevisionSize B Date: 30-Nov-2011 Sheet of File: E:\\E盘\\规格书\\规格图\\规格图-0\\ZBO\\TC2120.ddbDrawn By: 1 2 3 456 SOT23-6 序号 符号 说明
1 OD 放电控制用MOSFET门极连接端子
2 CS 过电流检测输入端子，充电器检测端子
3 OC 充电控制用MOSFET门极连接端子
4 NC 无连接
5 VDD 电源端，正电源输入端子
6 VSS 接地端，负电源输入端子
深圳市富满电子集团股份有限公司 SHEN ZHEN FINE MADE ELECTRONICS GROUPCO., LTD. FM2112(文件编号：S&CIC1574) 1 节磷酸铁锂电池保护 IC www.superchip.cn 第 2 页 共 7 页 Version1.1 产品目录 参数 型号 过充电检测 电压 过充电释放 电压 过放电检测 电压 过放电释放 电压 放 电 过 流 检测电压 充电过流检 测电压 向0V电池充 电功能 VCUn VCRn VDLn VDRn VDIP VCIP V0CH 方框图 绝对最大额定值 （VSS=0V，Ta=25°C ，除非特别说明） 项目 符号 规格 单位 VDD和 VSS之间输入电压 VDD VSS-0.3~VSS+10 V OC输出端子电压 VOC VDD-20~VDD+0.3 V OD输出端子电压 VOD VSS-0.3~VDD+0.3 V CS输入端子电压 VCS VDD-20~VDD+0.3 V 工作温度范围 TOP -40~+85 ℃ 储存温度范围 TST -40~+125 ℃ 容许功耗 PD 250 mW
深圳市富满电子集团股份有限公司 SHEN ZHEN FINE MADE ELECTRONICS GROUPCO., LTD. FM2112(文件编号：S&CIC1574) 1 节磷酸铁锂电池保护 IC www.superchip.cn 第 3 页 共 7 页 Version1.1 电气特性 （VSS=0V，Ta=25°C ，除非特别说明） 项目 符号 条件 最小值 典型值 最大值 单位 输入电压 VDD-VSS工作电压 VDSOP1 — 1.5 — 8 V VDD-CS工作电压 VDSOP2 — 1.5 — 20 V 耗电流 工作电流 IDD VDD=3.2V — 3.0 6.0 uA 休眠电流 IPD — — 0.1 uA 检测电压 过充电检测电压 VCU 3.6～4.0V，可调整 VCU-0.025 VCU VCU+0.025 V 过充电释放电压 VCR 3.4～4.0V，可调整 VCR-0.05 VCR VCR+0.05 V 过放电检测电压 VDL 1.8～2.2V，可调整 VDL-0.05 VDL VDL +0.05 V 过放电释放电压） VDR 1.8～2.4V，可调整 VDR-0.05 VDR VDR+0.05 V 放电过流检测电压 VDIP VDIP-15 VDIP VDIP+15 mV 负载短路检测电压 VSIP 0.55 0.85 1.15 V 充电过流检测电压 VCIP VDD=3.6V, 50mV<VCIP<150mV VCIP -20 VCIP VCIP +20 mV VDD=3.6V, 150mV<VCIP<250mV VCIP -30 VCIP VCIP +20 mV VDD=3.6V,VCIP≥ 250mV VCIP -50 VCIP VCIP +20 mV 延迟时间 过充电检测延迟时间 TOC 900 1200 1500 ms 过放电检测延迟时间 TOD 105 140 170 ms 放电过流检测延迟时间 TDIP 9 12 15 ms 充电过流检测延迟时间 TCIP 6 8 10 ms 负载短路检测延迟时间 TSIP 200 400 600 μs 控制端子输出电压 OD端子输出高电压 VDH VDD-0.1 VDD-0.02 V OD端子输出低电压 VDL 0.1 0.5 V OC端子输出高电压 VCH VDD-0.1 VDD-0.02 V OC端子输出低电压 VCL 0.1 0.5 V 向0V电池充电的功能（允许或禁止） 充电器起始电压（允许向0V 电池充电功能） V0CH 允许向0V电池充电功 能 1.2 - - V 电池电压（禁止向0V电池充 电功能） V0IN 禁止向0V电池充电功 能 - - 0.5 V
深圳市富满电子集团股份有限公司 SHEN ZHEN FINE MADE ELECTRONICS GROUPCO., LTD. FM2112(文件编号：S&CIC1574) 1 节磷酸铁锂电池保护 IC www.superchip.cn 第 4 页 共 7 页 Version1.1 应用电路图 标记 器件名称 用途 最小值 典型值 最大值 说明 R1 电阻 限流、稳定VDD、加强ESD 100Ω 100Ω 470Ω *1 R2 电阻 限流 100Ω 2KΩ 2KΩ *2 C1 电容 滤波，稳定VDD 0.01μF 0.1μF 1.0μF *3 M1 N-MOSFET 放电控制 - - - *4 M2 N-MOSFET 充电控制 - - - *5 1 、R1连接过大电阻 ，由于耗电流会在 R1上产生压降 ，影响检测电压精度 。当充电器反接时，电流从充电 器流向 IC，若 R1过大有可能导致 VDD~VSS端子间电压超过绝对最大额定值的情况发生。
- 2 、R2 连接过大电阻 ，当连接高电压充电器时 ，有可能导致不能切断充电电流的情况发生。但为控制充电器 反接时的电流 ，请尽可能选取较大的阻值 。 *3 、C1有稳定 VDD 电压的作用，请不要连接 0.01uF以下的电容 。 *4 、使用 MOSFET的阂值电压在过放电检测电压以上时 ，可能导致在过放电保护之前停止放电。 *5 、门极和源极之间耐压在充电器电压以下时，N-MOSFET有可能被损坏 。
深圳市富满电子集团股份有限公司 SHEN ZHEN FINE MADE ELECTRONICS GROUPCO., LTD. FM2112(文件编号：S&CIC1574) 1 节磷酸铁锂电池保护 IC www.superchip.cn 第 5 页 共 7 页 Version1.1 工作说明 正常工作状态 此 IC 持续侦测连接在 VDD 和 VSS之间的电池电压，以及CS与VSS之间的电压差，来控制充电和放电。 对于有放电过流检测电压（VDIP）的 IC ，当电池电压在过放电检测电压 （ VDL ） 以上并在 过充电检测 电压 （ Vcu ） 以下 ，且cs 端子电压在放电过流检测电压 （VDIP） 以下时 ，IC 的OC和 OD 端子都输出 高电平 ，使充电控制用 MOSFET 和放电控制用 MOSFET 同时导通 ，这个状态称为“正常工作状态” 。此状 态下，充电和放电都可以自由进行 。 注意：初次连接电芯时，会有不能放电的可能性，此时，短接CS端子和VSS端子，或者连接充电器，就能 恢复到正常工作状态。 过充电状态 正常工作状态下的电池 ，在充电过程中 ，一旦电池电压超过过充电检测电压 （ Vcu ） ，并且这种状 态持续的时间超过过充电检测延迟时间（TOC）以上时 ，FM2112 系列 IC会自动关闭充电控制用的 MOSFET 过充电状态在如下 2 种情况下可以释放： 不连接充电器时 （1）由于自放电使电池电压降低到过充电释放电压 （ VCR ） 以下时 ，过充电状态释放 ，恢复到正常工 作状态 。 （2）连接负载放电 ，放电电流先通过充电控制用 MOSFET 的寄生二极管流过 ，此时，CS端子侦测到一 个 “二极管正向导通压降（Vf）的电压 。当CS端子电压在放电过流检测电压 （VDIP） 以上且电池电 压降低到过充电检测电压 （Vcu） 以下时 ，过充 电状态释放，恢复到正常工作状态。 注意： （1）进入过充电状态的电池 ，如果仍然连接着充电器 ，即使电池电压低于过充电释放电压（VCR），过 充电状态也不能释放 。断开充电器，CS端子电压高于充电过流检测电压（VCIP）以上时 ，过充电状态才能释 放 。 过放电状态及休眠状态 正常工作状态下的电池 ，在放电过程中，当电池电压降低到过放电检测电压 （VDL） 以下 ’ 并且这种状态 持续的时间超过过放电检测j延迟时间 （TOD） 以上时 ，FM2112 系列 IC 会关闭放电控制用的 MOSFET(OD 当关闭放电控制用 MOSFET 后，CS由IC 内部电阻上拉到 VDD，使 IC 耗电流减小到休眠时的耗电流值， 这个状态称为“休眠状态” 。 过放电状态的释放 ，有以下两种情况 ： （1）连接充电器，若CS端子电压低于充电过流检测电压（VCIP），当电池高于过放电检测电压（VDL）时，过 放电状态释放，恢复到正常工作状态。 （2）连接充电器 ，若CS端子电压高于充电过流检测电压 （VCIP） ，当电也电压高于过放电释放电压（VDR） 时 ，过放电状态释放，恢复到正常工作状态 。 放电过流状态（放电过流检测功能和负载短路检测功能） 正常工作状态下的电池 ，FM2112 通过检测CS端子电压持续侦测放电电流 。一旦CS端子电压超过放电过 流检测电压（VDIP），并且这种状态持续的时间超过放电过流检测延迟时间（TDIP），则关闭放电控制用的 MOSFET
深圳市富满电子集团股份有限公司 SHEN ZHEN FINE MADE ELECTRONICS GROUPCO., LTD. FM2112(文件编号：S&CIC1574) 1 节磷酸铁锂电池保护 IC www.superchip.cn 第 6 页 共 7 页 Version1.1 而一旦CS端子电压超过负载短路检测电压（VSIP），并且这种状态持续的时间超过负载短 路检测延迟时间 （TSIP）时 ，则也关闭放电控制用的 MOSFET（OD端子），停止放电 ，这个状态称为“负载短路状态” 。 当连接在电池正极（PB＋）和电池负极（PB-）之间的阻抗大于放电过流、负载短路释放阻抗时 ，放电过 流状态和负载短路状态释放 ，恢复到正常工作状态 。另外，即使连接在电池正极 （ PB＋） 和电池负极（PB-） 之间的阻抗小于放电过流／负载短路释放阻抗 ，当连接上充电器 ，CS端子电压降低到放电过流保护电压（VDIP） 以下，也会释放放电过流状态或负载短路状态 ，回到正常工作状态 。 注意： （1）若不慎将充电器反接时 ，回路中的电流方向与放电时电流方向一致，如果 CS端子电压高于放电过流 检测电压（VDIP），则可以进入放电过流保护状态 ，切断回路中的电流 ，起到保护的作用 。 充电过流状态 正常工作状态下的电池 ，在充电过程中 ，如果CS端子电压低于充电过流检测电压（VCIP），并且这种状态 持续的时间超过充电过流检测延迟时间（TCIP） ，则OC端子输出电压由高电平变为低电平，关闭充电控制用的 进入充电过流检测状态后 ，如果断开充电器使CS端子电压高于充电过流检测电压（VCIP）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 允许 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（PB+）和电池负极（PB-） 之间的 充电器电压，高于“向0V电池充电的充电器起始电压（V0CH）时，充电控制用 MOSFET 的门极固定为 VDD 端 子的电位 ，由于充电器电压使 MOSFET 的门极和源极之间的电压差高于其导通电压，充电控制用 MOSFET 导 通（OC端子），开始充电。这时，放电控制用 MOSFET 仍然是关断的，充电电流通过其内部寄生二极管流过 。 当电池电压高于过放电检测电压（VDL）时 ，FM2112 系列 IC 进入正常工作状态 。 注意： （1）某些完全自放电后的电池，不允许被再次充电 ，这是由锂电池的特性决定的 。请询问电池供应商 ， 确认所购买的电也是否具备“允许向0V电池充电”的功能 ，还是“禁止向OV 电池 充电”的功能 。 向0V电池充电功能 禁止 当连接内部短路的电池（OV电池）时，禁止向0V电池充电的功能会阻止对它再充电。当电池电压低于“0V电 池充电禁止的电池电压（V0IN）”时，充电控制用 MOSFET 的门极固定为PB-电压 ，禁止充电 。当电池电压高于 “0V电池充电禁止的电池电压（V0IN）”时 ，可以充电 。 注意： （1）某些完全自放电后的电池 ，不允许被再次充电 ，这是由锂电电池的特性决定的 。请询问电池供应商， 确认所购买的电也是否具备“允许向0V电池充电”的功能，还是“禁止向0V电池充电”的功能。
深圳市富满电子集团股份有限公司 SHEN ZHEN FINE MADE ELECTRONICS GROUPCO., LTD. FM2112(文件编号：S&CIC1574) 1 节磷酸铁锂电池保护 IC www.superchip.cn 第 7 页 共 7 页 Version1.1 封装信息 SOT23-6