手机电池上常用的电路保护元件 

分享 收藏 已有 78 次阅读  2017-10-11 14:53

手机上用的电池都是锂电池,在高温下有可能会发生爆炸,事实上也发生过和产生了严重的后果。所以大多数的电池生产厂商都会采用保护措施。除了结构设计、IC的过流保护和MOS管的保护以外,还会采用二级保护元件来加强保护措施。

手机电池上常用的电路保护元件有三种:电流保险丝、温度保险丝和正温度系数热敏电阻,采用不同的元件反映了不同的保护要求和不同的设计理念。

电流保险丝主要是用于短路保护:

保护原理是一旦电池发生短路时,大的过电流快速打破了正常工作时的热平衡,瞬间使熔体温度升高到材料熔点,就会断开电路,从而达到安全保护的功能。使用电流保险丝保护的优点在切断电路的快速和彻底,熔断特性的精度高,无论是充电时、使用时或待机时,只要任何部位的短路都会快速动作。但它仅对电流敏感,对外部温度没有反应。

温度保险丝主要是用于过热保护:

保护原理是低熔电合金材料构成的熔体一旦遇到超过允许的温度时会熔化,从而切断电路达到安全保护的功能。使用温度保险丝保护的优点是熔体对元件内部和外部的温度都敏感,特别是手机放在高温环境时或者其他原因的过高温度都会动作,但对过电流引起的过温就显得响应相对较慢、精度较低,可靠性也没有电流保险丝那么高。

正温度系数热敏电阻主要是用于过充保护: .

保护原理是利用PTC材料阻值的正温度系数特性和居里点突变的特性,也就是在任何原因(包括过电流和环境)引起的温度上升都会导致材料电阻上升,一旦升到居里点时电阻会变得足够大,使充电电流关断,达到安全保护得功能。使用热敏电阻保护的优点是它对电流和温度都有反应,电池过充时能够适时限制电流,缺点是响应时间较慢,关断时还存在微小漏电流,可靠性不够高。

正温度系数热敏电阻也称自恢复保险丝,但在手机电池的保护中自恢复的功能并不是必须的,特别是电路故障引起的过电流,如果故障没排除而PTC自恢复了,对实际应用并没有意义。

还有一些低档的手机电池,为了节省成本,什么保护元件都不用,或者使用零欧姆电阻充当保护元件来忽悠配套工厂或客户,都是不负责任的和存在相当的安全隐患的。

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