Protection de batterie et protection contre les surtensions ICs

Un circuit intégré de protection de batterie IC se situe dans le chemin d'alimentation d'un pack ou d'un port et coupe l'élément de passage lorsque la tension sort de sa fenêtre de sécurité. Haiben fournit des dispositifs de protection dans le cadre d'un portefeuille de gestion de l'alimentation plus large, et cette page explique comment la protection au niveau IC fonctionne aux côtés — et non à la place — des composants transitoires au niveau de la carte. Shenzhen Haiben Electronic Technology Co., Ltd. a été fondée en 2013 et exploite sa propre ligne de semi-conducteurs de marque propre, Weforsemi, par l'intermédiaire d'une filiale détenue intégralement.

Deux couches de protection : protection du pack et OVP du port

Les conceptions de batterie nécessitent normalement deux types différents de protection, et ils sont souvent confondus car tous deux sont décrits comme « protection contre les surtensions ».

La première couche est la protection du pack : un circuit intégré de protection IC surveille la tension et le courant de la cellule et pilote des MOSFET externes pour déconnecter le pack de la charge ou du chargeur. C'est une décision lente, au niveau de l'énergie — l'objectif est d'empêcher une condition dangereuse de persister, et non de limiter un transitoire.

La seconde couche est l'OVP du port : un circuit intégré de protection IC côté entrée du produit qui réagit à un adaptateur incorrect ou branché à chaud avant que le régulateur ou le chargeur en aval ne voie la surtension. C'est une décision rapide, au niveau de l'événement. Un circuit intégré de protection de batterie IC pour le port se situe entre le connecteur et l'étage de charge, et l'étage de charge lui-même est couvert séparément sur notre circuit intégré de chargeur de batterie ICs page.

Bien établir la répartition au stade du schéma-bloc évite l'erreur courante de spécifier un seul dispositif pour remplir les deux fonctions.

Le composant d'ancrage : OVP VCP14C13P-A IC

Nos données publiées au niveau du modèle couvrent en détail un dispositif de protection : le VCP14C13P-A. Il s'agit d'un circuit intégré de protection contre les surtensions IC dans un boîtier SOT23-3, classé dans la classe 1.3 A, et il appartient à la catégorie Protection contre les surtensions ICs (OVP) de notre catalogue.

Le contour SOT23-3 compte pour le routage autant que pour la surface de la carte : un boîtier à trois broches contraint la façon dont l'élément de passage et son chemin de détection sont routés, de sorte que le circuit intégré de protection IC doit être placé près du connecteur avec un chemin de retour court et bien défini. Comme pour tout dispositif de protection, le seuil de déclenchement, le temps de réponse, le comportement de limitation et les limites thermiques sont des valeurs de fiche technique — elles sont confirmées au devis plutôt que citées de mémoire.

Le VCP14C13P-A est le point de référence pour la façon dont nous décrivons les composants de protection. Pour les autres dispositifs du chemin d'alimentation, la méthode de spécification décrite dans les sections ci-dessous s'applique.

protection au niveau IC vs protection par TVS discrets

Un IC OVP et une diode TVS ne sont pas des substituts. Ils fonctionnent sur des échelles de temps et des niveaux d'énergie différents, et une conception robuste inclut généralement les deux.

• diodes TVS écrêtent les transitoires rapides — coups de ESD, surtensions inductives, décharges de câbles courts — en dérivant l'énergie. Elles répondent en nanosecondes et sont choisies pour leur tension de maintien, leur tension d'écrêtage et leur tension de crête impulsionnelle.
• ICs de protection prennent une décision de commutation. Ils détectent une surtension soutenue et coupent l'élément de passage, éliminant la source du défaut du circuit en aval.

Un TVS seul ne peut pas déconnecter un adaptateur 12 V mal dimensionné d'un rail 5 V pendant des minutes d'affilée ; il surchauffera. Un IC OVP seul ne peut pas absorber un événement ESD au niveau du connecteur. Le volet carte de ce partage est couvert sur notre diodes TVS page, tandis que les dispositifs au niveau IC relèvent de notre gestion de l'alimentation ICs gamme.

Spécifier la protection pour une conception de batterie

Avant de sélectionner un composant, définissez les conditions de défaut que la conception doit supporter : tension d'entrée continue maximale, transitoire le plus élevé que verra le connecteur, courant que doit transporter l'élément de passage et temps de réponse que peut tolérer l'étage en aval. Définissez ensuite la fenêtre de seuil — suffisamment haute pour éviter les déclenchements intempestifs pendant la tolérance normale de l'adaptateur, suffisamment basse pour protéger le dispositif le plus sensible du rail.

La ligne Weforsemi couvre la charge ICs, les LDO, les DC-DC abaisseurs-élévateurs ICs, les DC-DC abaisseurs ICs, les ICs de rétroéclairage et les ICs de LED, de sorte que la protection est spécifiée avec le reste de l'arborescence d'alimentation plutôt qu'isolément. Pour chaque catégorie, les numéros de pièce exacts et les valeurs des fiches techniques sont confirmés au devis.

Questions fréquentes

Le VCP14C13P-A est-il un IC de protection de batterie ou un IC de protection de port ?

C'est un IC de protection contre les surtensions destiné au chemin d'alimentation ; son rôle exact dépend de l'endroit où le concepteur le place dans le schéma. Ses données publiées sont le boîtier SOT23-3 et la classe de courant 1.3 A. Les seuils et la temporisation sont confirmés à partir de la fiche technique au devis.

Ai-je encore besoin de diodes TVS si j'utilise un IC OVP ?

Dans la plupart des conceptions, oui. Le IC OVP gère les surtensions soutenues par commutation ; la TVS gère les transitoires rapides par écrêtage. Ce sont des couches complémentaires, pas des alternatives.

Haiben peut-il fournir des dispositifs de protection avec les régulateurs et les chargeurs ?

Oui. Les ICs de protection constituent une catégorie de catalogue aux côtés des LDO, des convertisseurs abaisseurs et élévateurs, des LED de LED, des régulateurs à trois bornes et des ICs de charge. Les numéros de pièce exacts et les valeurs des fiches techniques pour toutes les catégories sont confirmés au devis.