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保护板知识

作者: 发表时间:2012/8/31 18:15

    第一章 保护板的构成和主要作用

一、保护板的构成

锂电池(可充型)之所以需要保护,是由它本身特性决定的。由于锂电池本身的材料决定了它不能被过充、过放、过流、短路及超高温充放电,因此锂电池锂电组件总会跟着一块精致的保护板和一片电流保险器出现。

锂电池的保护功能通常由保护电路板和PTC协同完成,保护板是由电子电路组成,在-40℃至+85℃的环境下时刻准确的监视电芯的电压和充放回路的电流,即时控制电流回路的通断;PTC在高温环境下防止电池发生恶劣的损坏。



如上图所示接好电路,按照重要项目管理表设置好锂易安数据,再按自动按钮,接好后按红表笔上的按钮进行测试。此时锂易安测试仪的灯应逐次点亮,表示性能OK。按显示键检查测试数据:‘Chg’表示过充保护电压;‘Dis’表过放保护电压;‘Ocur’表示过流保护电流。

 

               第五章 保护板常见不良分析

一、 无显示、输出电压低、带不起负载:

此类不良首先排除电芯不良(电芯本来无电压或电压低),如果电芯不良则应测试保护板的自耗电,看是否是保护板自耗电过大导致电芯电压低。

如果电芯电压正常,则是由于保护板整个回路不通(元器件虚焊、假焊、FUSE不良、PCB板内部电路不通、过孔不通、MOS、IC损坏等)。具体分析步骤如下:

(一)、用万用表黑表笔接电芯负极,红表笔依次接FUSE、R1电阻两端,IC的Vdd、Dout、Cout端,P+端(假设电芯电压为3.8V),逐段进行分析,此几个测试点都应为3.8V。若不是,则此段电路有问题。

1. FUSE两端电压有变化:测试FUSE是否导通,若导通则是PCB板内部电路不通;若不导通则FUSE有问题(来料不良、过流损坏(MOS或IC控制失效)、材质有问题(在MOS或IC动作之前FUSE被烧坏)),然后用导线短接FUSE,继续往后分析。

2. R1电阻两端电压有变化:测试R1电阻值,若电阻值异常,则可能是虚焊,电阻本身断裂。若电阻值无异常,则可能是IC内部电阻出现问题。

3. IC测试端电压有变化:Vdd端与R1电阻相连。Dout、Cout端异常,则是由于IC虚焊或损坏。

4. 若前面电压都无变化,测试B-到P+间的电压异常,则是由于保护板正极过孔不通。

(二)、万用表红表笔接电芯正极,激活MOS管后,黑表笔依次接MOS管2、3脚,6、7脚,P-端。

1.MOS管2、3脚,6、7脚电压有变化,则表示MOS管异常。

2.若MOS管电压无变化,P-端电压异常,则是由于保护板负极过孔不通。

二、 短路无保护:

1. VM端电阻出现问题:可用万用表一表笔接IC2脚,一表笔接与VM端电阻相连的MOS管管脚,确认其电阻值大小。看电阻与IC、MOS管脚有无虚焊。

2. IC、MOS异常:由于过放保护与过流、短路保护共用一个MOS管,若短路异常是由于MOS出现问题,则此板应无过放保护功能。

3. 以上为正常状况下的不良,也可能出现IC与MOS配置不良引起的短路异常。如前期出现的BK-901,其型号为‘312D’的IC内延迟时间过长,导致在IC作出相应动作控制之前MOS或其它元器件已被损坏。

注:其中确定IC或MOS是否发生异常最简易、直接的方法就是对有怀疑的元器件进行更换。

 

三、 短路保护无自恢复:

1. 设计时所用IC本来没有自恢复功能,如G2J,G2Z等。

2. 仪器设置短路恢复时间过短,或短路测试时未将负载移开,如用万用表电压档进行短路表笔短接后未将表笔从测试端移开(万用表相当于一个几兆的负载)。

3. P+、P-间漏电,如焊盘之间存在带杂质的松香,带杂质的黄胶或P+、P-间电容被击穿,IC Vdd到Vss间被击穿.(阻值只有几K到几百K.

4. 如果以上都没问题,可能IC被击穿,可测试IC各管脚之间阻值。

四、 内阻大:

1. 由于MOS内阻相对比较稳定,出现内阻大情况,首先怀疑的应该是FUSE或PTC这些内阻相对比较容易发生变化的元器件。

2. 如果FUSE或PTC阻值正常,则视保护板结构检测P+、P-焊盘与元器件面之间的过孔阻值,可能过孔出现微断现象,阻值较大。

3. 如果以上多没有问题,就要怀疑MOS是否出现异常:首先确定焊接有没有问题;其次看板的厚度(是否容易弯折),因为弯折时可能导致管脚焊接处异常;再将MOS管放到显微镜下观测是否破裂;最后用万用表测试MOS管脚阻值,看是否被击穿。

五、 ID异常:

1. ID电阻本身由于虚焊、断裂或因电阻材质不过关而出现异常:可重新焊接电阻两端,若重焊后ID正常则是电阻虚焊,若断裂则电阻会在重焊后从中裂开。

2. ID过孔不导通:可用万用表测试过孔两端。

3. 内部线路出现问题:可刮开阻焊漆看内部电路有无断开、短路现象。