ABLIC bringt die S-821A/1B Serie zum Schutz von einzellige Li-Ionen-Batterien für Smartphones und tragbare Geräte auf den Markt - Höhere Sicherheit und Zuverlässigkeit für Batterien mit Metallgehäuse durch High-Side-Schutz -

ABLIC (Präsident: Seiji Tanaka, Hauptsitz: Minato-ku, Tokio; im Folgenden "ABLIC"), ein Unternehmen der MinebeaMitsumi Inc. hat heute die S-821A/1B Serie von 1-Zellen-Batterieschutz-ICs auf den Markt gebracht, die einen High-Side-Schutz (*1) mit Nch-MOSFETs (*2) realisieren.

1-Zellen-Lithium-Ionen-Batterien (1S-Batterien) werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, darunter Smartphones, tragbare und andere IT-Geräte. In den letzten Jahren ist ein zunehmender Trend zur Verwendung von Lithium-Ionen-Batterien mit höherer Kapazität zu verzeichnen, da Smartphones immer leistungsfähiger werden. Dies hat wiederum zu einer Zunahme von Lithium-Ionen-Batterien mit Metallgehäusen geführt, da diese mehr Batteriekapazität pro Volumeneinheit bieten als herkömmliche isolierte Batterietypen. Die Metallgehäuse dienen als negatives Elektrodenpotenzial für die Batterien. Dadurch sind Schutzmaßnahmen zur Trennung des positiven Strompfades der Batterie (High-Side-Schutz) für einen sicheren Kurzschlussschutz erforderlich.

Bei der heute vorgestellten S-821A/1B Serie handelt es sich um einen Schutz-IC für 1S-Batterien mit den folgenden Merkmalen: (1) Schutzfunktionen zur Unterbrechung des positiven Strompfades (High-Side) der Batterie. Hierfür werden Nch-MOSFETs verwendet, die die Lade-Entlade-Steuerung des positiven Strompfades der Lithium-Ionen-Batterie ermöglichen. Gleichzeitig erlauben sie einen einfacheren Systemaufbau, da das Massepotenzial des Akkupacks und des Systems gleich ist. Die integrierte, branchenweit führende Dreifach-Boost-Ladepumpe ermöglicht eine hohe Nch-MOSFET-Treiberspannung und damit einen niedrigeren Nch-MOSFET-Widerstand; (2) 3-stufiger Überentladungsschutz mit der branchenweit höchsten Genauigkeit; (3) mit ±15mV die branchenweit höchste Genauigkeit bei der Überladungserkennung; (4) eine Stromsparfunktion, die die Last von der Batterie trennt und gleichzeitig den Stromverbrauch des Schutz-ICs auf maximal 50nA senkt, um die Stromlast der Batterie soweit wie möglich auf 0 zu reduzieren; und (5) eine konfigurierbare Temperaturschutzfunktion mittels eines am Thermistor-Pin (TH) angeschlossen NTC-Sensors.

Zu den Vorteilen dieser Funktionen gehören unter anderem ein besserer Schutz vor Batterieüberhitzung sowie die Minimierung des Verlusts an Restkapazität während der Lagerung, was erheblich zur Verbesserung der allgemeinen Gerätesicherheit und der Benutzerfreundlichkeit beiträgt.

ABLIC wird auch in Zukunft Lithium-Ionen-Batterieschutz-ICs mit noch besserer Genauigkeit und mehr Schutzfunktionen entwickeln und Produkte für Anwendungen in einer Vielzahl von Bereichen herausbringen.

(*1) High-Side-Schutz: Schutz von elektronischen Schaltungen und Geräten durch den Einsatz eines MOSFETs zwischen dem Pluspol der Batterie und einer negativen Last, der sich im Fehlerfall ausschaltet, um den Strompfad zwischen Batterie und Last zu trennen.

(*2) MOSFET (Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor) sind Schaltelemente, die den Drain-Strom mit Hilfe der Gate-Source-Spannung steuern. Es gibt 2 Typen, N-Kanal (Nch) und P-Kanal (Pch), wobei Nch für AC/DC-Stromversorgungen, Motorsteuerung und DC/DC-Wandler und Pch für Lastschalter, High-Side-Schalter und andere Anwendungen verwendet wird.

Figure Example protection circuit using the S-821A Series

Wesentliche Merkmale

1. High-Side-Schutz:
Durch die Platzierung eines Nch-MOSFETs zur Lade-Entlade-Steuerung auf der positiven Seite (High-Side) einer Lithium-Ionen-Batterie sind die Massepotenziale des Akkupacks und des Systems identisch, was die Systementwicklung vereinfacht. Da das Produkt über eine eingebaute dreifache Ladungspumpe verfügt, kann die Nch-MOSFET-Treiberspannung erhöht und der Nch-MOSFET-Einschaltwiderstand reduziert werden.

2. Hohe Sicherheit durch 3-stufigen Überstromschutz bei der Entladung
Das Produkt ist mit einem 3-stufigen Überstromschutz ausgestattet: Überstromschutz 1, Überstromschutz 2 und Lastkurzschluss. Dadurch ist es möglich, abnormale Ströme in verschiedenen Bereichen zu detektieren und damit eine hervorragende Genauigkeit bei der Überstromerkennung zu erreichen und die Sicherheit der Anwendung signifikant zu verbessern.

3. Überladungserkennung mit einer hervorragenden Genauigkeit
Dieses Produkt erreicht eine branchenweit einmalige Genauigkeit bei der Überladungserkennung von ±15mV. Dieser Werte ermöglicht es, die Batterieleistung bei hoher Sicherheit zu maximieren.

4. Eine Stromsparfunktion, die den Stromverbrauch anwendungsabhängig minimiert
Das Produkt ist mit einem Stromsparsignal-Pin (PS) ausgestattet, der es ermöglicht, die Stromsparfunktion durch ein externes Signal zu aktivieren. Dabei wird das Entladung der Batterie deaktiviert und der Stromverbrauch des Schutz-ICs auf maximal 50nA reduziert.

5. Überhitzungsschutz mittels NTC-Sensors
Der Überhitzungsschutz kann durch Anschluss eines NTC-Thermistors (100kΩ oder 470kΩ) an den Thermistor-Pin (TH) aktiviert und konfiguriert werden.

Haupteigenschaften
・Erkennungsspannung für Überladung: 3,50 to 4,80V ±15mV
・Erkennungsspannung für Tiefenentladung: 2,00 to 3,00V ±50mV
・Erkennungspannung für Überstrom 1 beim Entladen: -3ｍV to -100mV ±1mV (S-821A Series), -3mV to -100mV ±0,75mV (S-821B Series)
・Erkennungspannung für Überstrom 2 beim Entladen: -6mV to -100mV ±3mV (S-821A Series), -6mV to -100mV ±2mV (S-821B Series)
・Erkennungspannung für Überstrom bei Kurzschluss: -20mV to -100mV ±5mV (S-821A Series), -20mV to -100mV ±4mV (S-821B Series)
・Erkennungspannung für Überstrom beim Laden: 3ｍV to 100mV ±1mV (S-821A Series), 3mV to 100mV ±0,75mV (S-821B Series)
・Ladefunktion bei 0V an der Batterie (erlaubt, nicht erlaubt)
・Eigenstromverbrauch im Betrieb: 6,0µA typ.
・Eigenstromverbrauch bei Tiefenentladung (automatisch): 50nA max.
・Eigenstromverbrauch im Stromsparmodus (externes PS-Signal): 50nA max.
・Maximale Betriebsspannung: 28V
・Betriebstemperaturbereich -40 to 85°C
・Gehäuse: SNT-8A 1,97×2,46×t0,5mm max., WLP-8V 1,08×1,52×t0,35mm max.

Anwendungsbeispiele
Wiederaufladbare Lithium-Ionen-Akkus, wiederaufladbare Lithium-Polymer-Akkus

Beispiele für Produkte, die diese ICs verwenden
Smartphones, tablet PCs, smartwatches, usw.

Details zum Produkt
https://www.ablic.com/en/semicon/products/power-management-ic/lithium-ion-battery-protection-ic/s-821a-821b/

English Version
https://www.ablic.com/en/semicon/news/2024/10/31/s-821a1b/

Japanese Version

https://www.ablic.com/jp/semicon/news/2024/10/31/s-821a1b/

Chinese Version
https://www.ablic.com/cn/semicon/news/2024/10/31/s-821a1b/

Website
https://www.ablic.com/en/semicon/

Kontak
ABLIC Inc.
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