TC112

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深圳市富满电子集团股份有限公司 SHEN ZHEN FINE MAD ELECTRONICS GROUP CO., LTD. TC112 文件编号 S&CIC 1399 单节 锂电池保护 IC www.superchip.cn 第 页 共 页 V ersion 概述 TC112 是一个锂电池保护电路 为避免锂电池因过充电 过放电 充放电 电流过大导致电池寿命缩短或电池被 损坏而设计的。它具有高精确度的电压检测与时间延迟电路。 特点 工作电流低； 充电器检测； 有休眠 功能 工作电压范围广； SOT-26 封装 有 充电 功能 应用 单一锂电池保护电路。 极限参数 参数 符号 参数范围 单位 电源电压 VDD VSS-0.3~VSS+ V OC 输出管脚电压 VOC VM-0.3~VDD+0.3 V OD 输出管脚电压 VOD VSS-0.3~VDD+0.3 V VM 输入管脚电压 VM VDD- ~VDD+0.3 V 工作温度 Topr -40~+85 存储温度 Tstg -40~+125 电气特性参数 （除非特别指定， Tamb=25 参数 符号 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位 工作电压 VDD-VSS 间工作电压 VDSOP1 1.6 V VDD-VM 间工作电压 VDSOP2 1.6 V 电流消耗 通常工作时电流 IOPE 测试条件 测试电路 3.5 7.0 uA 休眠时消耗电流 IPDN 测试条件 测试电路 0.1 uA 检测电压 过充电检测电压 VCU 测试条件 测试电路 4.250 4.2 4.300 V

深圳市富满电子集团股份有限公司 SHEN ZHEN FINE MAD ELECTRONICS GROUP CO., LTD. TC112 文件编号 S&CIC 1399 单节 锂电池保护 IC www.superchip.cn 第 页 共 页 V ersion 过充电滞后电压 VHC 测试条件 测试电路 4.100 4.175 4.250 V 过放电检测电压 VDL 测试条件 测试电路 2.215 2.290 3.365 V 过放电滞后电压 VHD 测试条件 测试电路 2.315 2.390 2.465 V 过电流 检测电压 VIOI1 测试条件 测试电路 V 过电流 检测电压 VIOI2 测试条件 测试电路 0.4 0.45 V 短路电流检测电压 VSHORT 测试条件 测试电路 0.85 1.0 V 充电过流检测电压 充电器检测电压 VCHA 测试条件 测试电路 0.115 0.145 0.175 V 迟延时间 过充电检测迟延时间 tCU 测试条件 测试电路 300 600 900 m s 过放电检测迟延时间 tDL 测试条件 测试电路 108 ms 过电流 检测迟延时间 tIOI1 测试条件 测试电路 ms 过电流 检测迟延时间 tIOI2 测试条件 测试电路 0.55 1.1 1.65 ms 充电过流检测延时时间 tDU 测试条件 测试电路 ms 短路电流检测迟延时间 tSHORT 测试条件 测试电路 140 210 us 电池 充电 起始电压 V0CHA 测试条件 测试电路 1.2 V 过充电释放延迟时间 Trel 测试条件 测试电路 ms 其他 CO 端子 高电平 H VCOH VDD=3.7v 3.5 V CO 端子 低电平 L V COL VDD=3.7v 0.2 V DO 端子 高电平 H V DOH VDD=3.7v 3.5 V DO 端子 高电平 L V DOL VDD=3.7v 0.2 V VM 内部电阻 VM-VDD 间内部电阻 RVMD 测试条件 100 300 900 K Ω

深圳市富满电子集团股份有限公司 SHEN ZHEN FINE MAD ELECTRONICS GROUP CO., LTD. TC112 文件编号 S&CIC 1399 单节 锂电池保护 IC www.superchip.cn 第 页 共 页 V ersion 测试电路 VM-VSS 间内部电阻 RVMS 测试条件 测试电路 300 K Ω 引脚示意及说明 测试电路 注意 在未经特别说明的情况下 CO 和 DO 端子的输出电压 VCO VDO 的 H L 的判定是以 Nch FET 的阈值电压 (1.0V) 为基准。此时的 CO 端子请以 VVM 为基准， DO 端子请以 VSS 为基准来判定。 (1) 测试条件 、测试电路 过充电检测电压、过放电滞后电压 在 3.5 V 设定后的状态下，将 逐渐提升至 VCO H ”→“ L 时的 VDD VSS 间电压即为过充电检测电压 (VCU) 。然后，将 逐渐降至 VCO L ”→“ H 时的 VDD VSS 间电压与过充电检测电压 (VCU) 之间的差异即为过 充电滞后电压 (VHC) (2) 测试条件 、测试电路 过放电检测电压、过放电滞后电压 在 3.5 V V 设定后的状态下，将 逐渐降至 VDO H ”→“ L 时的 VDD VSS 间电压即为过放电检 测电压 (VDL) 然后 将 逐渐提升至 VDO L ”→“ H 时的 VDD VSS 间电压与过放电检测电压 (VDL) 之间的差异 即为过放电滞后电压 (VHD) (3) 测试条件 、测试电路 过电流 检测电压、过电流 检测电压、负载短路检测电压 在 3.5 V V 设定后的状态下，将 在瞬间 (10 μ s 以内 提升至 VDO H ”→“ L 之间的延迟时间在过 电流 延迟时间的最小值和最大值的之间的范围内时， VM VSS 间电压即为过电流 检测电压 (VIOV1) 在 3.5 V V 设定后的状态下，将 在瞬间 (10 μ s 以内 提升至 VDO H ”→“ L 之间的延迟时间在过 电流 延迟时间的最小值和最大值之间的范围内时， VM VSS 间电压即为过电流 检测电压 (VIOV2) 在 3.5 V V 设定后的状态下，将 在瞬间 (10 μ s 以内 提升至 VDO H ”→“ L 之间的延迟时间在负 载短路延迟时间的最小值和最大值之间的范围内时， VM VSS 间电压即为负载短路检测电压 (VSHORT) 封装图 管脚号 符号 管脚描述 A B C D D C B A Titl e Nu mber Rev ision Size B Date: 14-Sep-2 010 Sheet o f File: E:\\ 规格 书 规格 图 规格 图 -0\\ZB O\\DW01A.ddb Drawn B y : OD CSI OC T D VD D VSS DO 放电控制用 FET 门极连接端子 (CMOS 输出 VM VM VSS 间的电压检测端子 过电流检测端子 CO 充电控制用 FET 门极连接端子 (CMOS 输出 NC 空脚 VDD 正电源输入端子 VSS 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 MAD ELECTRONICS GROUP CO., LTD. TC112 文件编号 S&CIC 1399 单节 锂电池保护 IC www.superchip.cn 第 页 共 页 V ersion (4) 测试条件 、测试电路 充电器检测电压 充电 过 流检测电压 在 1.8 V V 设定后的状态下，将 逐渐提升，设定 VDL+(VHD ，之后将 从 V 逐渐降 至 VDO= L ”→“ H VM VSS 间电压即为充电器检测电压 (VCHA) 充电器检测电压的测试仅限于过放电滞后 VHD 的产品。 在 3.5 V V 设定后的状态下 将 逐渐降至 VCO H ”→“ L 时 VM VSS 间电压即为异常充电电流 检测电压。异常充电电流检测电压和充电器检测电压 (VCHA) 为相同值。 (5) 测试条件 、测试电路 通常工作时消耗电流、休眠时消耗电流、过放电时消耗电流 备有休眠功能的产品 在 3.5 V V 设定后的状态 通常状态 下 流经 VDD 端子的电流 IDD 即为通常工作时消耗电流 (IOPE) 在 1.5 V 设定后的状态 过放电状态 下，流经 VDD 端子的电流 IDD 即为休眠时消耗电流 (IPDN) 无休眠功能的产品 在 3.5 V V 设定后的状态 通常状态 下 流经 VDD 端子的电流 IDD 即为通常工作时消耗电流 (IOPE) 在 1.5 V 设定后的状态 过放电状态 下，流经 VDD 端子的电流 IDD 即为过放电时消耗电流 (IOPED) (6) 测试条件 、测试电路 (VM VDD 间内部电阻、 VM VSS 间内部电阻 在 1.8 V V 设定后的状态下， VM VDD 间电阻即为 VM VDD 间内部电阻 (RVMD) 在 3.5 V 1.0 V 设定后的状态下， VM VSS 间电阻即为 VM VSS 间内部电阻 (RVMS) 测试条件 、测试电路 过充电检测延迟时间、过放电检测延迟时间 在 V 设定后的状态下，将 从过充电检测电压 (VCU) 0.2 V 在瞬间 (10 μ s 以内 升至过充电检测电压 (VCU)+0.2V VCO 在 H ”→“ L 的时间即为过充电检测延迟时间 (tCU) 在 V 设定后的状态下，将 从过充电检测电压 (VCU) 0.2 V 在瞬间 (10 μ s 以内 降 至过充电检测电压 HC 0.2V VCO 在 H ”→“ L 的时间即为过充电检测延迟时间 Trel 在 V 设定后的状态下 将 从过放电检测电压 (VDL)+0.2 V 在瞬间 (10 μ s 以内 降至过放电检测电压 (VDL) 0.2V VDO 在 H ”→“ L 的时间即为过放电检测延迟时间 (tDL) 测试条件 、测试电路 过电流 检测延迟时间、过电流 检测延迟时间、负载短路检测延迟时间、充电 过 流检测延迟时间 在 3.5 V V 设定后的状态下 将 从 V 瞬间 (10 μ s 以内 升至 V VDO 成为 L 的时间即为过电 流 检测延迟时间 (tIOV1) 在 3.5 V V 设定后的状态下 将 从 V 瞬间 (10 μ s 以内 升至 V VDO 成为 L 的时间即为过电 流 检测延迟时间 (tIOV2) 在 3.5 V V 设定后的状态下 将 从 V 瞬间 (10 μ s 以内 升至 V VDO 成为 L 的时间即为负载 短路检测延迟时间 (tSHORT) 在 3.5 V V 设定后的状态下 将 从 V 瞬间 (10 μ s 以内 降至 0.4 V 直至 VCO 由 H ”→“ L 的时间 即为异常充电电流检测延迟时间。异常充电电流检测延迟时间和过充电检测延迟时间的值为相同值。

深圳市富满电子集团股份有限公司 SHEN ZHEN FINE MAD ELECTRONICS GROUP CO., LTD. TC112 文件编号 S&CIC 1399 单节 锂电池保护 IC www.superchip.cn 第 页 共 页 V ersion 测试条件 、测试电路 向 V 电池充电功能 可能 的产品 开始向 V 电池充电的充电器电压 在 V 设定后的状态 将 逐渐降至 VCO H (VVM+0.1 V 以上 时的 VDD VM 间电压即为开始向 V 电池充电的充电器电压 (V0CHA) A B C D D C B A Titl e Nu mber Rev ision Size B Date: 1-D ec-2 011 Sheet o f File: E:\\E 盘 规格 书 规格 图 规格 图 -0\\ZB O\\TC 826 1.ddb Drawn B y: VD D VSS DO CO VM DP V V R1/470Ω VD O VC O COM VD D VSS DO CO VM DP V V VD O VC O COM A ID D 测 定 电 路 测 定 电 路 VD D VSS DO CO VM DP COM A ID D 测 定 电 路 VD D VSS DO CO VM DP V V ID O IC O COM 测 定 电 路 VD D VSS DO CO VM DP COM 测 定 电 路 示波 器 示波 器

深圳市富满电子集团股份有限公司 SHEN ZHEN FINE MAD ELECTRONICS GROUP CO., LTD. TC112 文件编号 S&CIC 1399 单节 锂电池保护 IC www.superchip.cn 第 页 共 页 V ersion 工作说明 备注：请参阅 电池保护 IC 的连接例 通常状态 本 IC 的作用是通过监视连接在 VDD VSS 间的电池的电压及 VM VSS 间的电压差而控制充电和放电。电池电压 在过放电检测电压 (VDL) 以上且在过充电检测电压 (VCU) 以下， VM 端子的电压在充电器检测电压 (VCHA) 以上且 在过电流 检测电压 (VIOV1) 以下的情况下，充电控制用 FET 和放电控制用 FET 的两方均打开。这时可以进行自由 的充电和放电。这种状态叫做通常状态。 注意：初次连接电池时，会有不能放电的状态。这时，短路 VM 端子和 VSS 端子，或连接充电器就能恢复到通常 状态。 过电流状态 过电流 、过电流 、负载短路检测 在通常状态的电池放电状态下，由于放电电流在额定值以上， VM 端子的电压在过电流检测电压以上且这个状态 持续在过电流检测延迟时间以上的场合，关闭放电控制用 FET 停止放电。这个状态叫做过电流状态。 在过电流状态中在 IC 内根据 VM VSS 间内部电阻 (RVMS) 使 VM VSS 端子间短路 但是 在接有负载的情况下 VM 端子的电压因负载而定，并成为 VDD 电位。切断负载后 VM 端子复位至 VSS 电位。 本 IC 在 EB+ 端子和 EB 端子间 参阅图 的连接例 的阻抗达到自动恢复可能阻抗以上时 当本 IC 检测 VM 端子电位 为过电流 检测电压 (VIOV1) 以下时即恢复到通常状态。 注意：根据电池电压、过电流 检测电压的设定值的改变，自动恢复可能的阻抗是不同的。 过充电状态 通常状态的电池的电压在充电中超过过充电检测电压 (VCU) ，保持在过充电检测延迟时间 (tCU) 以上时，关闭充 电控制用 FET ，停止充电。这个状态就叫做过充电状态。 过充电状态的解除，分为以下 种方法 ((1) (2)) (1) 电池电压降至过充电检测电压 (VCU) －过充电滞后电压 (VHC) 以下时 打开充电控制用 FET 恢复到通常状态 (2) 加载负载开始放电时，打开充电控制用 FET 恢复至通常状态。加载负载放电开始后随即放电电流通过充电用 FET 的内部寄生二极管流动。此时 VM 端子从 VSS 端子开始的只有内部寄生二极管的 Vf 电压上升。 VM 端子的电压在过电流 检测电压以上时，且电池电压低于过充电检测电压 (VCU) 以下的情况下，解除过充电 状态。 注意： 对于被充得超过过充电检测电压 (VCU) 的电池 即使连接过重负载 电池电压也不能降至过充电检测电压 (VCU) 以下时 当电池电压低于过充电检测电压 (VCU) 以下之前 过电流 过电流 和负载短路的检测是不能发挥 作用的 但实际的电池内部阻抗有数十 m Ω 当连接产生类似过电流那样的重负载时 由于电池电压迅速降低所以 过电流 、过电流 和负载短路的检测是可能的。 在检测过充电后连接着充电器时 即使电池电压低于过充电解除电压 (VCL) 也不解除过充电状态 在断开 充电器， VM 端子电压高于充电器检测电压 (VCHA) 时，才可解除过充电状态。

深圳市富满电子集团股份有限公司 SHEN ZHEN FINE MAD ELECTRONICS GROUP CO., LTD. TC112 文件编号 S&CIC 1399 单节 锂电池保护 IC www.superchip.cn 第 页 共 页 V ersion 过放电状态 备有休眠功能时 通常状态的电池电压如果在放电中处于过放电检测电压 (VDL) 之下，并且保持这个状态在过放电检测延迟时间 (tDL) 以上时 将关闭放电控制用 FET 停止放电 这个状态叫作过放电状态 当关闭放电控制用 FET 后 VM 端子 由于 IC 内部的 VM VDD 内部电阻 (RVMD) 而被上拉。当 VM VDD 间电压差在典型值 1.3 V 以下时，本 IC 消耗电流 将减少至休眠时的消耗电流 (IPDN) 。这个状态叫作休眠状态。 休眠状态的解除是在连接着充电器 并且 VM VDD 间电压差为典型值 1.3 V 以上时进行的 从这个状态电池电压 进一步增大到过放电检测电压 (VDL) 以上时，就打开 FET 从过放电状态回到通常状态。 无休眠功能时 通常状态的电池电压如果在放电中处于过放电检测电压 (VDL) 之下，并且保持这个状态在过放电检测延迟时间 (tDL) 以上时 将关闭放电控制用 FET 停止放电 这个状态叫作过放电状态 当关闭放电控制用 FET 后 VM 端子 由于 IC 内部的 VM VDD 内部电阻 (RVMD) 而被上拉 当电池电压进一步增大到过放电检测电压 (VDL) 以上时 就 打开 FET 从过放电状态回到通常状态。 关于充电器的检测 在把过放电状态的电池和充电器连接时，如果 VM 端子电压低于充电器检测电压 (VCHA) ，由于充电器检测功能 过放电滞后被解除 所以电池电压在过放电检测电压 (VDL) 以上时即可解除过放电状态 打开放电控制用 FET 这 个动作叫作充电器检测。 当过放电状态的电池和充电器连接时，如果 VM 端子电压不低于充电器检测电压 (VCHA) ，那么，如通常一样， 当电池电压达到过放电解除电压 (VDL) ＋过放电滞后电压 (VHD) 以上才可解除过放电状态。 关于异常充电电流的检测 通常状态的电池在充电中如果 VM 端子电压低于充电器检测电压 (VCHA) ，并且这个状态持续在过充电检测延迟 时间 (tCU) 以上就关闭充电控制用 FET 停止充电。这个动作叫作异常充电电流检测。 DO 端子电压 H VM 端子电压低于充电器检测电压 (VCHA) 时，异常充电电流检测功能开始动作。因此，在 过放电状态的电池中有异常的充电电流时 电池电压达到过放电检测电压以上 由于 DO 端子电压为 H 过充电检 测延迟时间 (tCU) 后关闭充电控制用 FET 停止充电。 异常充电电流的检测状态，当 VM VSS 间的电压差小于充电器检测电压 (VCHA) 时被解除。 关于延迟电路 各种检测延迟时间是将约 3.5 kHz 的时钟利用计数器分频而产生的。 备注： 过电流 检测延迟时间 (tIOV2) 、负载短路检测延迟时间 (tSHORT) 的计时是从检测出过电流 检测电压 (VIOV1) 时开始的。因此，从检测出过电流 检测电压 (VIOV1) 起到超过过电流 检测延迟时间 (tIOV2) 、负载短路 延迟时间 (tSHORT) 之后 当检测出过电流 检测电压 (VIOV2) 负载短路检测电压 (VSHORT) 时 在检出时刻起分 别在 tIOV2 tSHORT 之内立即关闭放电控制用 FET

深圳市富满电子集团股份有限公司 SHEN ZHEN FINE MAD ELECTRONICS GROUP CO., LTD. TC112 文件编号 S&CIC 1399 单节 锂电池保护 IC www.superchip.cn 第 页 共 页 V ersion 图 备有休眠功能时 检测出过电流之后，如果不切断负载并且持续到过放电检测延迟时间 (tDL) 以上的情况下，当电池电压降低到过 放电检测电压 (VDL) 以下时，就会转变为休眠状态。另外，由于过电流导致电池电压降低到过放电检测电压 (VDL) 以下时，在过电流的检出而关闭放电控制用 FET 之后，如果电池电压恢复缓慢，过放电检测延迟时间 (tDL) 之后的 电池电压仍处于过放电检测电压 (VDL) 以下时，将会转变为休眠状态。 无休眠功能时 检测出过电流之后，如果不切断负载并且持续到过放电检测延迟时间 (tDL) 以上的情况下，当电池电压降低到过 放电检测电压 (VDL) 以下时 将会转变为过放电状态 另外 由于过电流导致电池电压降低到过放电检测电压 (VDL) 以下时 在检测出过电流而关闭放电控制用 FET 之后 如果电池电压恢复缓慢 在过放电检测延迟时间 (tDL) 之后的 电池电压仍处于过放电检测电压 (VDL) 以下时，将会转变为过放电状态。 关于向 V 电池充电功能 可能 对被连接的电池因自身放电 电压变为 V 时进行充电的功能 具有 V 电池充电开始充电器电压 (V0CHA) 以上的 电压的充电器连接到 EB+ 端子和 EB 端子间后 充电控制用 FET 的门极电压将被固定在 VDD 端子电压 借助于充电 器电压 当充电控制用 FET 的门极和源极间电压达到翻转电压以上时 充电控制用 FET 将导通 开始充电 这时放 电控制用 FET 截止，充电电流通过放电控制用 FET 的内部寄生二极管流动。电池电压在过放电检测电压 (VDL) 放电滞后电压 (VHD) 以上时回到通常状态。 注意：有被完全放电后不推荐再度充电的锂离子电池。这是由锂离子电池的特性决定的，所以当决定向 V 电池充 电功能 可能 禁止 时，请向电池厂商确认详细情况。 备注 对异常充电电流检测功能来说 V 电池充电功能更具优先权 从而 向 V 电池充电功能 可能 的产品在电 池电压较低时会强制充电，务请注意这时不能检测异常充电电流。

深圳市富满电子集团股份有限公司 SHEN ZHEN FINE MAD ELECTRONICS GROUP CO., LTD. TC112 文件编号 S&CIC 1399 单节 锂电池保护 IC www.superchip.cn 第 页 共 页 V ersion 关于向 V 电池充电功能 禁止 连接内部短路的电池 V 电池 时 禁止充电的功能 电池电压在禁止向 V 电池充电的电池电压 (V0INH) 以下时 充电控制用 FET 的门极被固定在 EB 端子电压，禁止充电。当电池电压在禁止向 V 电池充电的电池电压 (V0INH) 以上时，可以充电。 注意：有被完全放电后不推荐再度充电的锂离子电池。这是由锂离子电池的特性决定的，所以当决定向 V 电池充 电功能 可能 禁止 时，请向电池厂商确认详细情况。 注 当电池第一次接上保护电路时 这个电路可能不会进入正常模式 此时无法放电 如果产生这种现象 使 V M 管脚电压等于 VSS 电压（将 VM 与 VSS 短路或连接充电器 ，就可以进入正常模式。 时序图 过充电检测、过放电检测

深圳市富满电子集团股份有限公司 SHEN ZHEN FINE MAD ELECTRONICS GROUP CO., LTD. TC112 文件编号 S&CIC 1399 单节 锂电池保护 IC www.superchip.cn 第 页 共 页 V ersion 过电流检测 充电器检测

深圳市富满电子集团股份有限公司 SHEN ZHEN FINE MAD ELECTRONICS GROUP CO., LTD. TC112 文件编号 S&CIC 1399 单节 锂电池保护 IC www.superchip.cn 第 页 共 页 V ersion 异常充电电流检测 典型应用电路图 A B C D D C B A Titl e Nu mber Rev ision Size B Date: 7-A pr-20 14 Sheet o f File: E:\\E 盘 规格 书 规格 图 规格 图 -0\\ZB O\\FM 211 3.ddb Drawn B y: VDD VSS OC OD CS 100Ω 2KΩ 0.1uF 电 池 PB- PB+

深圳市富满电子集团股份有限公司 SHEN ZHEN FINE MAD ELECTRONICS GROUP CO., LTD. TC112 文件编号 S&CIC 1399 单节 锂电池保护 IC www.superchip.cn 第 页 共 页 V ersion 标记 器件名称 用途 最小值 典型值 最大值 说明 电阻 限流、稳定 VDD 、加强 ESD 100 Ω 100 Ω 470 Ω 电阻 限流 Ω Ω Ω 电容 滤波，稳定 VDD 0.01uF 0.1uF 1.0uF N-MOSFET 放电控制 N-MOSFET 充电控制 备注： 连接过大电阻，由于耗电流会在 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 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。 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。 有稳定 VDD 电压的作用，请不要连接 0.01 μ F 以下的电容。 、使用 MOSFET 的阈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。 、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。 封装外形图 SOT-23-6