HY2120-CB保护IC配套升降压充电，5V/9V/12V一套电路通吃

HY2120-CB锂电池保护IC应用指南保护原理MOS选型充电二合一设计电路图BOM全公开HY2120-CB保护IC集成过充、过放、过流、短路四重保护广泛应用于蓝牙音箱、小风扇、电动工具、LED灯具等产品。本文从工作原理到应用设计全面解析并提供可直接替代的升级方案。一、HY2120-CB介绍封装SOT23-6适用电池2节串联锂电池7.4V/8.4V保护功能过充 / 过放 / 过流 / 短路NTC保护无工作电流微安级极低功耗外围极简只需几颗电容电阻 外置MOS管PW7121 — 带NTC过高温保护的升级替代如果你的产品对电池温度安全有要求如大电流充放电、封闭空间、高温环境可以考虑用PW7121引脚兼容多了NTC过温保护功能二、HY2120-CB充电电压和放电电压保护原理HY2120-CB内部集成高精度电压检测比较器通过监测每节电芯的电压来决定是否触发保护。过充保护充电电压保护• 当任意一节电芯电压 ≥ 过充检测阈值典型4.28V且持续超过延时时间• 芯片关断充电控制MOSCO引脚拉低切断充电电流• 当电压回落到过充释放阈值典型4.08V时自动恢复充电• 过充延时一般为1秒左右避免电压波动误触发过放保护放电电压保护• 当任意一节电芯电压 ≤ 过放检测阈值典型2.9V且持续超过延时时间• 芯片关断放电控制MOSDO引脚拉低切断负载电流• 当电压回升到过放释放阈值典型3.0V时自动恢复放电• 过放后芯片进入低功耗休眠避免电芯被彻底放空损坏HY2120-CB的过放/过充电流保护原理HY2120-CB的过流保护是通过检测MOS管源极和漏极之间的电压降VDS来实现的不需要外部采样电阻简化了外围设计。检测原理• MOS管导通时电流在MOS内阻RDS(on)上产生电压降• HY2120-CB内部比较器实时监测这个电压降• 当VDS 过流检测阈值VOCP时触发过流保护• 实际过流点 VOCP / RDS(on)总过流保护电流 VOCP / (RDS(on)单颗 / 并联数)放电过流• 负载电流过大 → MOS VDS超过放电过流阈值 → 关断放电MOS• 延时一般为毫秒级避免启动琬流误触发• 解除条件断开负载后自动恢复充电过流• 充电电流过大 → 同样通过MOS VDS检测触发 → 关断充电MOS• 充电过流阈值与放电过流阈值由同MOS决定四、MOS管选择由于HY2120-CB的过流保护直接依赖MOS管的RDS(on)所以MOS选型直接决定保护板的持续电流和过流保护点。MOS选型要求• VDS耐压 ≥ 10V双节电池满充电压8.4V建议耐压∕20V• RDS(on)根据目标过流保护点选择• ID持续电流满足产品最大工作电流• 并联多颗可降低RDS(on)总提升持续电流和过流保护点五、与充电电路二合一参考设计HY2120-CB保护IC可以与多款充电IC搭配实现充电保护二合一设计。以下是经过实测的参考方案二合一连接方式• 充电IC输出接保护板P、P-充放电共用端口• 保护板B、B-、VM分别接电芯正极、负极、中点• 充电时电流经过保护板MOS管HY2120-CB实时监测过充时自动切断• 所有充电方案的完整电路图和BOM表都可以提供选型建议• 只有USB 5V输入、成本敏感 → PW4584A• USB 5V输入、要高效率 → PW4252• USB 5V输入、要大电流2A → PW4253• 多种电源兼容5V/9V/12V→ PW4000• 固定12V适配器 → PW4084• 适配器电压不确定10-24V→ PW4242