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深圳市鑫顺祥科技有限公司
主营：LED驱动芯片,锂电池保护芯片,车灯系列芯片,驱动电源解决方案 - 18328584963
深圳市鑫顺祥科技有限公司
主营：LED驱动芯片,锂电池保护芯片,车灯系列芯片,驱动电源解决方案
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N9105 5 串锂离子/锂聚合物电池保护芯片
华润矽威科技(上海)有限公司 * 1页
N9105_DS_Rev CH1.0
概述
N9105 是一款专为保护 5 串锂离子/聚合物电池的电池保护芯片，可降低因电池过充，过放，过温和/或过流条件而导致的电池损坏或寿命缩短的风险。
±25mV 的过充电检测电压精度保证电池安全的全容量充电。±10mV 的电流检测电压精度保证放电过流准确触发。
N9105 的充电过温保护阈值和放电过温保护阈值可通过外部电阻独立设置。
N9105 可以直接驱动外部 N 型的充电 MOSFET 和 N 型放电 MOSFET。
N9105 的低功耗设计让电池包在存储阶段只消耗微不足道的电流。
应用
电动工具
家电
备用电池系统
特点
内置高精度电压检测电路： 过充电检测电压：
VCOV = 4.1V to 4.35V；50mV/step
精度：±25mV
过充电滞后电压：
VΔCOV=0~300mV；100mV/step
过放电检测电压：
VCUV=2.3V to 2.9V；200mV/step
精度：±80mV
过放电滞后电压：
VΔCUV =300mV~900mV； 200mV/step
内置三段放电过电流检测电路： 过电流 1 检测电压：
VPDOC1= 50mV to 150mV；25mV/step 精度：±10mV
过电流 2 检测电压：
VPDOC2= 2* VPDOC1
精度：±20mV
负载短路检测电压：
VPSC= 4* VPDOC1 精度：±50mV
内置独立的充电过温和放电过温保护，可通过外部电阻独立设置充电过温保护阈值和放电过温保护阈值
内置充电低温保护
各种延迟时间可通过外部电容设置
低消耗电流：
工作状态时：典型值 25μA
休眠状态时：<1μA
封装：SOP-16
订购信息
封装 温度范围 订购型号 包装打印 产品打印
SOP-16 -40℃~85℃ N9105ESOP-YY
Tape and Reel 2500 units
N9105-YY xxxxxX
Note:
xxxxxX
Assembly Factory Code Lot Number
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N9105_DS_Rev CH1.0
典型应用电路
103AT
1K
1K
1K
1K
200R 1N4148
NCDRV
NDDRV
N9105
(SOP16)
VM
CS
CUVT COVT
TS
VCC VC5
VC4
VC3
VC2
VC1
VTD
1
2
3
4
5
6
8 9
11
12
13
14
15
16
47~470nF
47~470nF
47~470nF
4.7uF
47~470nF
100nF
100nF
R005
100R
47nF
10M
5.1K
DSG FET
5.1K
1K
47~470nF
1.2M
CHG FET
510K
20K
20K
VSS7 VTC 10
PCK-
PCK+
510K
图 1. 充电 NMOSFET 和放电 NMOSFET 的典型应用电路
(注：禁止 0V 充电的简易应用，单节电池电压低于 1.5V 左右将禁止充电)
103AT
1K
1K
1K
1K
200R 1N4148
NCDRV
NDDRV
N9105
(SOP16)
VM
CS
CUVT COVT
TS
VCC VC5
VC4
VC3
VC2
VC1
VTD
1
2
3
4
5
6
8 9
11
12
13
14
15
16
47~470nF
47~470nF
47~470nF
4.7uF
47~470nF
100nF
100nF
R005
100R
47nF
10M
5.1K
DSG FET
5.1K
1K
47~470nF
1.2M
CHG FET
510K
20K
20K
VSS7 VTC 10
PCK-
PCK+
图 2. 充电 NMOSFET 和放电 NMOSFET 的典型应用电路
(注：允许 0V充电的简易应用)
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N9105_DS_Rev CH1.0
管脚定义图
N9105 (SOP16)
VC4
1NCDRV
2VM
3NDDRV
4CS
5CUVT
6COVT
7VSS
8TS
16 VCC
15 VC5
114
13 VC3
12 VC2
11 VC1 10 VTC
9 VTD
图 3. 管脚定义图
管脚描述
引脚号码 引脚名称 引脚功能描述
1 NCDRV 充电 NMOSFET 驱动
2 VM 负载开路检测和充电器检测引脚
3 NDDRV 放电 NMOSFET 驱动
4 CS 电流检测电压输入引脚
5 CUVT 电池欠压保护延迟时间设定引脚，外接电容
6 COVT 电池过压保护延迟时间设定引脚，外接电容
7 VSS 芯片负电源输入引脚
8 TS 温度检测电压输入引脚
9 VTD 放电过温保护阈值设定引脚
10 VTC 充电过温保护阈值和充电低温保护阈值设定引脚
11 VC1 电芯 1 正极输入，电芯 2 负极输入
12 VC2 电芯 2 正极输入，电芯 3 负极输入
13 VC3 电芯 3 正极输入，电芯 4 负极输入
14 VC4 电芯 4 正极输入，电芯 5 负极输入
15 VC5 电芯 5 正极输入
16 VCC 芯片正电源输入引脚，连接电池组正端
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N9105_DS_Rev CH1.0
简化模块图
VCC
VC5
VTC
VTD
NDDRV
NCDRV
电池电压检测
过压检测
欠压检测
逻辑控制
延时控制
充放电控制过流1检测
电池通道控制
VSS
CS
UV
OV
Control
DOCP1
Ld-Open/ Charger in
负载/充电器检测
温度检测控制
DOT
TS
CUT
温度检测
放电过温检测
充电低温检测 Control
Control
过流2检测
短路检测电流检测
DOCP2
SCP
放电管驱动
充电管驱动
VM
VC4
VC3
VC2 VC1
充电过温检测
CUVT COVT
COT
图 4. 内部模块简化图
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N9105_DS_Rev CH1.0
极限参数(注 1)
(无特别说明，Ta=25°C)
参数 符号 对应引脚 参数范围 单位
VCC引脚输入电压范围 VCC VCC VSS-0.3 to VSS+35 V
低压引脚电压范围 VIN_LV
CS, CUVT, COVT, TS, VTD, VTC
VSS-0.3 to VSS+5.5 V
VM 引脚电压范围 VVM VM VSS-0.3 to VCC+0.3 V
电池输入引脚电压范围
VC(n) to VC(n-1), n=2 to 5;
VC1 to VSS
VCELL
VC5, VC4, VC3, VC2, VC1
-0.3 to +8 V
NCDRV 引脚电压范围 VNCDRV NCDRV VCC-35 to VCC+0.3 V
NDDRV 引脚电压范围 VNDDRV NDDRV VSS-0.3 to VSS +15 V
ESD (HBM) (注 2) ±2 KV 工作结温范围 TA -40 to +85 °C 存储温度范围 TSTG -40 to +125 °C
PN 结到环境热阻(SOP-16) JA
130 °C/W
注 1：极限值是指**出该工作范围
注 2：HBM: ANSI/ESDA/JEDEC JS-001-2014
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N9105_DS_Rev CH1.0
电气参数
(无特别说明，Ta=25°C，VCELL=3.6V)
参数 符号 条件 较小值 典型值 值 单位
VCC 供电
输入电压工作范围 VCC 4.0 25 V
输入电流
IVCC_NOR 正常状态，VCELL=3.6V 25 35 µ A
IVCC_PD 关断状态，VCELL=1.8V 0.6 1.0 µ A
启动电压 VPOR 4.8 V
放电 MOSFET驱动电源 VVREGH
VCC>VVREGH+1V 8.0 10.5 13 V
VCC 电池检测电路输入电流 (IVC5, IVC4, IVC3, IVC2, IVC1) 正常状态的 VC5 输入电流 IVC5 VCELL=3.6V 12.0 15.0 µ A 正常状态的 VC(n) 输入电流 IVCn VCELL=3.6V, n=1 ~ 4 -0.5 +0.5 µ A 电压保护参数 过充电保护电压： 4.1V~4.35V可选；50mV/step VCOV VCOV-25 VCOV VCOV+25 mV 过充电恢复电压： VCOVR =VCOV-VΔCOV； VΔCOV： 0~300mV；100mV/step VCOVR VCOVR-25 VCOVR VCOVR+25 mV 过放电保护电压： 2.3V~2.9V可选；200mV/step VCUV VCUV-80 VCUV VCUV+80 mV 过放电恢复电压： VCUVR= VCUV+ VΔCUV； VΔCUV：300mV~900mV；200mV/step VCUVR VCUVR-80 VCUVR VCUVR+80 mV 电流保护参数 过电流 1保护电压： 50mV~150mV可选；25mV/step VPDOC1 VPDOC1-10 VPDOC1 VPDOC1+10 mV 过电流 2保护电压： VPDOC2=2* VPDOC1 VPDOC2 VPDOC2-20 VPDOC2 VPDOC2+20 mV 负载短路保护电压： VPSC=4* VPDOC1 VPSC VPSC-50 VPSC VPSC+50 mV 温度保护参数 放电过温保护阈值 tDOT 由连接到 VTD引脚的电阻设定 tDOT-5 tDOT tDOT+5 °C 放电过温恢复迟滞 tΔDOT 10 °C 放电过温恢复阈值 tDOTR tDOTR = tDOT –tΔDOT tDOTR-5 tDOTR tDOTR+5 °C 充电过温保护阈值 tCOT 由连接到 VTC引脚的电阻设定 tCOT-5 tCOT tCOT+5 °C 充电过温恢复迟滞 tΔCOT 5 °C 充电过温恢复阈值 tCOTR tCOTR = tCOT –tΔCOT tCOTR-5 tCOTR tCOTR+5 °C 充电低温保护阈值 tCUT 由连接到 VTC引脚的电阻设定 tCUT-5 tCUT tCUT+5 °C 充电低温恢复迟滞 tΔCUT 5 °C 充电低温恢复阈值 tCUTR tCUTR = tCUT + tΔCUT tCUTR-5 tCUTR tCUTR+5 °C 充放电状态检测电压 VDSG 2.0 3.5 6.5 mV 检测延迟时间 过充电保护延迟时间 TCOV CCOVT=0.1μF 0.6 1.0 1.4 S 过放电保护延迟时间 TCUV CCUVT=0.1μF 0.6 1.0 1.4 S 过放电后芯片进入休眠延迟时间 TCUV_PD CCUVT=0.1μF 11 S 过电流 1保护延迟时间 TPDOC1 CCUVT=0.1μF 0.6 1.0 1.4 S 过电流 2保护延迟时间 TPDOC2 CCUVT=0.1μF 0.06 0.1 0.14 S 负载短路保护延迟时间 TPSC 内部固定延迟 100 250 500 μS N9105 5 串锂离子/锂聚合物电池保护芯片 华润矽威科技(上海)有限公司 * 7页 N9105_DS_Rev CH1.0 温度检测周期 TTDET CCOVT=0.1μF 0.5 1.0 1.5 S MOSFET 驱动参数 NCDRV引脚输出电流能力 INCDRV VCELL=3.6V，VNCDRV=VCC–3V 4 6 8 μA 充电保护事件发生 Hi-Z NDDRV引脚输出电压 VNDDRVH 无放电保护事件发生 = VVREGH VNDDRVL 放电保护事件发生 0.4 V VM VM引脚吸收电流能力 IVM 负载开路检测 50 µ A 功能描述 1. 上电过程 当电源接入，VCC 上升，放电 MOSFET 默认关闭；当 VCC≥VPWR-ON，N9105 将检测是否有放电保护事件发生。如果没有放电保护事件且负载断开，驱动打开放电 MOSFET，N9105 进入正常工作状态。 2. 放电过电流保护 N9105 有三段放电过电流保护功能。 PDOC1：当 VCS≥VPDOC1 且延迟时间 TD≥TPDOC1， PDOC1 触发，放电 MOSFET 关闭。 PDOC2：当 VCS≥VPDOC2 且延迟时间 TD≥TPDOC2， PDOC2 触发，放电 MOSFET 关闭。 PSC：当 VCS≥VPSC且延迟时间 TD≥TPSC，PSC 触发，放电 MOSFET 关闭 PDOC1，PDOC2 和 PSC 只有在负载开路时才会解除。 3. 温度保护 在正常工作条件下，N9105 每个 TTDET 周期轮流检测过温保护和低温保护。 放电状态 DOT：N9105 一旦检测到电池组的温度**放电过温保 护 阈 值 tDOT ， 放 电 过 温 保 护 DOT 触 发 ， 充 放 电 MOSFET 同时关闭。 DOT 恢复：当满足以下条件时，放电过温保护状态将被解除。 a) 电池组温度降低至放电过温恢复阈值 tDOTR 及以下。 放电过温保护状态解除时，充电 MOSFET 恢复，放电 MOSFET 恢复还需要满足以下条件： a) 负载被移除或者充电器插入。 充电状态 COT：N9105 一旦连续检测到电池组的温度**充电过温保护阈值 tCOT 两次，充电过温保护 COT 触发，充电 MOSFET 关闭。 COT 恢复：当以下两个条件之一发生时，充电过温保护状态就会被解除。 a) 电池组温度低于充电过温保护恢复阈值 tCOTR 及以下。 b) 检测到放电电流。 CUT：N9105 一旦连续检测到电池组的温度低于充电低温保护阈值 tCUT 两次，充电低温保护 CUT 触发，充电 MOSFET 关闭。 CUT 恢复：当以下两个条件之一发生时，充电低温保护状态就会被解除。 a) 电池组温度**充电低温保护恢复阈值 tCUTR 及以上。 b) 检测到放电电流。 DOT、COT、CUT 阈值设定 图 5 是温度检测电路，热敏电阻为 B=3435 的 NTC： 103AT。 R1 103AT R2 TS VTD VTC VSS Current sense resistor Discharge current direction N9105 图 5.温度检测电路 DOT 阈值设定 如图 5，DOT 阈值由连接到 VTD 的电阻 R1 设定： R1=9*RDOT 其中，RDOT 是热敏电阻 103AT 在 DOT 温度阈值所对 应的阻值。 例如： N9105 5 串锂离子/锂聚合物电池保护芯片 华润矽威科技(上海)有限公司 * 8页 N9105_DS_Rev CH1.0 设置 DOT 阈值为 65°C， 对 应 的热 敏电 阻 阻 值RDOT=2.588KΩ，则 R1=23KΩ。 设置 DOT 阈值为 70°C， 对 应 的热 敏电 阻 阻 值RDOT=2.228KΩ，则 R1=20KΩ。 设置 DOT 阈值为 75°C， 对 应 的热 敏电 阻 阻 值RDOT=1.924KΩ，则 R1=17KΩ。 COT/CUT 阈值设定 COT/CUT 阈值由连接到 VTC 的电阻 R2 设定： R2=4.75RCOT 其中，RCOT 是热敏电阻 103AT 在 COT 温度阈值所对 应的阻值。 CUT 阈值由 RCOT决定： RCUT=7.125RCOT 例如： 设置 COT 阈值为 45°C， 对 应 的热 敏电 阻 阻 值RCOT=4.911KΩ，则 R2=23KΩ，RCUT=34.5KΩ，对应的CUT 阈值为-5.5°C 。 设置 COT 阈值为 50°C， 对 应 的热 敏电 阻 阻 值RCOT=4.16KΩ，则 R2=20KΩ，RCUT=30KΩ，对应的 CUT 阈值为-2°C 。 COT 阈值和 DOT 阈值由外部电阻 R1 和 R2 分别设置，可使应用更加灵活和便利。 取消 DOT/COT/CUT 功能： 用 20KΩ 的电阻替代热敏电阻将不会触发 COT、DOT 和 CUT。 仅取消 CUT 功能： 将一个 51KΩ 的电阻与热敏电阻并联将不会触发 CUT。 4. 过充电保护 一旦任何一节电池电压**过 VCOV 并持续 TCOV 及以上，N9105 就进入过充电保护状态(COV)，充电 MOSFET 关闭。在 COV 状态，N9105 一旦检测到放电电流，充电MOSFET 打开。 当每节电池的电压都低于 VCOVR，N9105 退出过充电状 态 ， 此 时 若 无 其 他 充 电 保 护 事 件 ， 则 打 开 充 电 http://michale00329.cn.b2b168.com
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