一、产品概述RB6005A 是晶准推出的单节锂离子、锂聚合物电池专用保护芯片芯片内部集成功率 MOSFET 管不需要外接功率 MOS 器件就可以完成单串锂电池完整保护功能。芯片针对消费类单节锂电应用做功耗优化拥有很低的静态工作电流与休眠电流同时集成完整的保护机制覆盖充电过压、充电过流、放电过压、多档位分级放电过流、输出短路、芯片本体过温保护全方位保障锂电池电芯使用安全规避过充鼓包、过放损伤、过流发热、短路起火等风险。该芯片外围器件非常精简仅需要一颗电阻和一颗电容即可搭建完整保护电路减少物料数量降低整体 BOM 成本同时简化 PCB 布局设计。器件采用 DFN2×3‑8 超小型贴片封装芯片底部设置 EPAD 裸露散热功率焊盘使用时焊盘必须与 GND 可靠连接兼顾功率散热与信号接地。产品符合 RoHS 无铅环保规范适合各类空间尺寸紧张的单串锂电池包方案广泛应用在各类小型消费电子产品内部电池保护板。二、关键电气参数除非特殊说明测试条件环境温度 27℃电池供电 VDD3.7V。电压阈值过充检测典型4.425V过充解除典型4.25V过放检测典型2.50V过放解除典型3.05V电流保护三重放电过流检测过放电流 1 典型 4.5A用于中等过载工况检测过放电流 2 典型 8.5A针对较大放电冲击短路保护典型 14A应对输出端口直接短路故障充电过流典型 4.5A限制充电回路最大电流。功耗指标正常工作模式静态电流典型 2.0μA休眠模式休眠电流典型 0.5μA电池空载状态下自身耗电极低有效延长电池存放时间。MOSFET 参数VM 到 GND 导通内阻典型 26mΩ大电流工作时自身发热较小。温度保护过温保护检测点 150℃过温释放恢复温度 120℃当芯片内部结温超过保护阈值直接切断充放电回路避免芯片高温损坏。极限电气额定值VDD 供电最大 8VVM 充电器输入电压范围‑5V~10V芯片存储温度‑55℃145℃工作结温‑40℃145℃25℃条件下最大功耗 600mW。三、引脚定义DFN2×3‑8VDD电池电压检测电源引脚用来采集锂电池电芯电压实现过充、过放电压判断3、4. GND芯片信号地直接连接锂电池电芯负极5、6、7. VM充放电负端检测引脚电池输出负端 P‑接入该引脚芯片通过该引脚检测充放电电流、短路状态2、8. NC无连接空引脚实际 PCB 设计中悬空处理不做任何电气连接EPAD散热及功率地焊盘该焊盘必须和 PCB 的 GND 网络可靠焊接既是功率回流路径也是芯片主要散热通道不可悬空。外围最简配置电池正极串联 1kΩ 电阻接入 VDD 引脚VDD 引脚与 GND 之间并联 0.1μF 陶瓷滤波电容VM 引脚直接连接电池输出负端 P‑。电阻用于 VDD 回路限流电容用于滤除电压采样上的高频干扰保证电压检测采样稳定可靠。四、工作模式与保护逻辑芯片一共支持四种运行状态分别为正常模式、充电模式、放电模式、休眠模式根据电池电压、充放电状态自动切换工作状态。正常模式电池电压、充放电电流全部处在安全区间充电通路、放电通路全部导通电池可以自由进行充电和放电是设备日常使用的主要工作状态。过充保护充电过程中当电池电压高于 4.425V并且持续时间达到 100ms 延时之后芯片关断充电 MOS 管停止继续给电芯充电防止电芯过充损坏。设置 100ms 延时避免电压瞬时尖峰造成误保护。保护解除分两种场景接入充电器的情况下VM 检测条件满足电池电压回落到过充解除电压 4.25V 之后恢复充电未接充电器时电池电压下降至过充检测电压以下自动恢复若电池电压依旧高于过充阈值芯片会通过内部二极管实现电芯自放电。过放保护放电过程电池电压降低至 2.50V维持 100ms 延时芯片切断放电通路停止对外放电防止电芯深度过放造成永久性容量衰减。当电池 VDD 电压下降到 2.2V 典型值以下芯片会进入休眠模式休眠电流仅 0.5μA极大降低电池自消耗当重新接上充电器电池电压回升到 3.05V 过放解除电压芯片退出过放状态恢复正常充放电能力。三重放电过流保护芯片设置两级放电过流 短路三级电流检测适配不同程度过载故障每一档均配置独立保护延时区分真实故障和瞬间冲击电流。过放电流 1典型 4.5A保护延时 8ms应对中等程度放电过载过放电流 2典型 8.5A保护延时 3ms应对较大放电冲击短路保护典型 14A保护延时仅 150μS输出短路时可以极快切断放电回路保护电芯和外部回路。发生过流或者短路保护之后当 VM 引脚电平满足复位条件保护状态自动解除芯片恢复工作。充电过流保护充电回路电流超过 4.5A芯片关断充电通路限制充电电流避免大电流充电损伤电芯移除充电器或者接上负载条件满足后保护自动释放。过温保护芯片内部结温升高达到 150℃芯片直接关闭充放电通路当芯片温度冷却下降到 120℃自动解除温度保护恢复充放电。全部保护功能均带有时间延时可以过滤掉瞬间尖峰干扰避免误触发保护过放进入休眠状态之后接入充电器即可唤醒芯片不需要额外硬件复位。五、PCB 设计要点DFN2×3‑8 封装底部 EPAD 散热焊盘必须完整与 PCB GND 焊盘焊接同时多打散热过孔连接内层地平面充分导出芯片工作产生的热量防止 MOS 大电流运行出现过热。严禁 EPAD 悬空悬空会造成散热恶化保护逻辑异常。VDD 外部 1kΩ 限流电阻、0.1μF 滤波电容器件摆放尽量靠近芯片 VDD 与 GND 引脚缩短采样走线降低干扰保障电芯电压采样精度。VM 检测引脚走线尽量短减少走线寄生电阻保证电流、短路信号采集准确走线远离功率大电流回路防止噪声干扰采样。芯片到电芯负极、芯片 VM 到输出 P‑的功率回路铜皮做加宽处理减小铜皮阻抗降低 MOS 导通发热。功率走线和采样信号线分区布局功率回路尽量短粗采样信号线远离功率回路规避开关噪声对电压、电流采样造成影响。六、产品核心亮点芯片内置 26mΩ 低导通电阻功率 MOSFET不需要外部 MOS 管简化外围 BOM 清单外围仅需要 1 颗电阻加 1 颗电容即可完成整机保护电路减少物料种类降低物料采购和贴片成本。采用三重分级放电过流再加短路保护架构区分普通过载、大冲击、直接短路不同故障等级兼顾设备带冲击类负载的使用场景同时实现短路快速切断兼顾实用性与安全性。功耗控制优秀正常工作静态电流 2.0μA休眠模式低至 0.5μA对于电池长期静置存放的产品可以大幅降低电池静态损耗减缓电池亏电。保护功能齐全完整覆盖过充、过放、充电过流、多级放电过流、输出短路、芯片过热多重防护保障锂电池电芯安全。DFN2×3‑8 超小型贴片封装占用 PCB 面积很小适合耳机、便携小家电、小型穿戴设备等空间受限的单串锂电池模组。芯片保护全部内置延时滤波可抵抗瞬时电压电流尖峰不容易出现误保护提升整机工作稳定性。七、典型应用场景单节锂电池保护板、单串锂聚合物电池组、便携消费电子产品、小型穿戴设备、电动玩具、无线小家电、各类使用单串锂电供电的小型机电产品。八、产品小结RB6005A 为晶准单串锂电集成保护 IC采用 DFN2×3‑8 贴片封装内部集成典型 26mΩ 功率 MOSFET具备过充、过放、充电过流、两档放电过流、短路、芯片过热全套保护实现三重放电过流检测拥有 2.0μA 工作电流0.5μA 休眠电流的超低功耗特性外围电路仅配置一阻一容即可使用。芯片体积小巧BOM 精简安全性高非常适合各类单节锂、锂聚合物电池包保护方案。对比同系列 RB6008ARB6005A 的 MOS 导通电阻更大各档位过流保护电流数值偏小休眠功耗指标更优RB6008A 可以承受更大的充放电电流适合需要更高放电能力的电池组。