FM2113 [ETC]
单节锂电池保护IC SOT23-6 内置高精度电压检测电路和延迟电路，是用于单节锂离子/锂聚合物可再充电电池的保护IC;
| 型号： | FM2113 |
| 厂家： | 
ETC |
| 描述： | 单节锂电池保护IC SOT23-6 内置高精度电压检测电路和延迟电路，是用于单节锂离子/锂聚合物可再充电电池的保护IC 电池 |
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FM2113(文件编号：S&CIC1162)
单节锂电池保护 IC
概述
FM2113 内置高精度电压检测电路和延迟电路，是用于单节锂离子/锂聚合物可再充电电池的保护 IC。此 IC 适合
于对单节锂离子/锂聚合物可再充电电池的过充电、过放电和过电流进行保护。
特点
高精度电压检测电路
各延迟时间由内部电路设置（无需外接电容）
有过放自恢复功能
工作电流：典型值 3uA，最大值 6.0uA（VDD=3.9V）
连接充电器的端子采用高耐压设计（CS 端和 OC 端，绝对最大额定值是 20V）
允许 0V 电池充电功能
宽工作温度范围：-40℃~+85℃
采用 SOT23-6 封装
产品应用
1 节锂离子可再充电电池组
1 节锂聚合物可再充电电池组
引脚示意图及说明
引脚号
引脚名称
OD
引脚说明
放电控制用 MOSFET 门极连接端
过电流检测输入端，充电器检测端
充电控制用 MOSFET 门极连接端
悬空
SOT23-6
1
2
3
4
5
6
VSS
6
VDD NC
CS
5
4
OC
NC
1
2
3
电源端，正电源输入端
VDD
VSS
OD
CS
OC
接地端，负电源输入端
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单节锂电池保护 IC
内部框图
OC
OD
振荡器
计数器
VDD
电平移动
过充电检测比较器
过放电检测比较器
充许向0V电池充
电电路或禁止向
0V电池充电电路
逻辑电路
短路检测器
充电过流检测
比较器
放电过流检测
比较器
VSS
CS
绝对最大额定值
（VSS=0V，TA=25℃，除非特别说明）
项目
符号
规格
单位
V
VDD 和 VSS 之间输入电压
OC 输出端电压
OD 输出端电压
CS 输入端电压
工作温度范围
VDD
VOC
VOD
VCS
TOP
TST
PD
VSS-0.3~VSS+10
VDD-20~VDD+0.3
VSS-0.3~VSS+0.3
VDD-20~VDD+0.3
-40~+85
V
V
V
℃
℃
mW
储存温度范围
-40~+125
容许功耗
250
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单节锂电池保护 IC
电气特性
电气参数（延迟时间除外。VSS=0V，TA=25℃，除非特别说明）
项目
符号
测试条件
最小值
典型值
最大值
单位
输入电压
VDD-VSS 工作电压
VDD-CS 工作电压
耗电流
VDSOP1
VDSOP2
--
--
1.5
1.5
--
--
8
V
V
20
工作电流
静态电流
检测电压
IDD
IOD
VDD=3.9V
VDD=2.0V
--
--
3.0
--
6.0
0.1
uA
uA
FM2113A.
FM2113B.
FM2113C.
4.350
4.375
4.425
4.375
4.425
4.450
过充电检测电压
VCU
--
4.400
V
过充电释放电压
VCR
VDL
VDR
VDIP
VSIP
--
--
4.150
2.720
2.920
120
4.200
2.800
3.000
150
4.250
2.880
3.080
180
V
V
过放电检测电压
过放电释放电压
--
V
放电过流检测电压
负载短路检测电压
控制端输出电压
OD 端输出高电压
OD 端输出低电压
OC 端输出高电压
OC 端输出低电压
向 0V 电池充电的功能
VDD=3.6V
VDD=3.0V
mV
V
0.7
1.0
1.3
VDH
VDL
VCH
VCL
--
--
--
--
VDD-0.1
VDD-0.02
0.1
--
0.5
--
V
V
V
V
--
VDD-0.1
--
VDD-0.02
0.1
0.5
允许向 0V
充电器起始电压
V0CH
1.2
--
--
V
电池充电功能
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单节锂电池保护 IC
延迟时间参数
项目
符号
TOC
TOD
TDIP
TCIP
TSIP
测试条件
最小值
70
典型值
100
100
10
最大值
150
150
15
单位
ms
ms
ms
ms
us
过充电检测延迟时间
过放电检测延迟时间
放电过流检测延迟时间
充电过流检测延迟时间
负载短路检测延迟时间
VDD=3.9V→4.5V
VDD=3.6V→2.0V
70
VDD=3.6V，CS=0.4V
VDD=3.6V，CS=-0.2V
VDD=3.0V，CS=0.3V
5
4
7
11
200
300
400
应用电路图
PB+
R1
100Ω
V DD
电池
C1
0.1uF
V SS
OD
OC
CS
R2
2KΩ
M1
M2
PB-
标记
R1
器件名称
用途
最小值
100Ω
1KΩ
0.01uF
--
典型值
100Ω
2KΩ
0.1uF
--
最大值
200Ω
2KΩ
1.0uF
--
说明
*1
电阻
电阻
电容
限流、稳定 VDD、加强 ESD
限流
R2
*2
滤波，稳定 VDD
放电控制
C1
*3
M1
M2
N-MOSFET
N-MOSFET
*4
充电控制
--
--
--
*5
备注：*1、R1连接过大电阻，由于耗电流会在R1上产生压降，影响检测电压精度。当充电器反接时，电流从充电
器流向IC，若R1过大有可能导致VDD-VSS端子间电压超过绝对最大额定值的情况发生。
*2、R2连接过大电阻，当连接高电压充电器时，有可能导致不能切断充电电流的情况发生。但为控制充电器
反接时的电流，请尽可能选取较大的阻值。
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单节锂电池保护 IC
*3、C1有稳定VDD电压的作用，请不要连接0.01μF以下的电容。
*4、使用MOSFET的阈值电压在过放电检测电压以上时，可能导致在过放电保护之前停止放电。
*5、门极和源极之间耐压在充电器电压以下时，N-MOSFET 有可能被损坏。
工作说明
正常工作状态
此IC持续侦测连接在VDD和VSS之间的电池电压，以及CS与VSS之间的电压差，来控制充电和放电。当电池
电压在过放电检测电压（VDL）以上并在过充电检测电压（VCU）以下，且CS端子电压在充电过流检测电压（VCIP）
以上并在放电过流检测电压（VDIP）以下时，IC的OC和OD端子都输出高电平，使充电控制用MOSFET和放电控
制用MOSFET同时导通，这个状态称为“正常工作状态”。此状态下，充电和放电都可以自由进行。
注意：初次连接电芯时，会有不能放电的可能性，此时，短接CS端子和VSS端子，或者连接充电器，就能恢
复到正常工作状态。
过充电状态
正常工作状态下的电池，在充电过程中，一旦电池电压超过过充电检测电压（VCU），并且这种状态持续的时
间超过过充电检测延迟时间（TOC）以上时，FM2113会关闭充电控制用的MOSFET（OC端子），停止充电，这
个状态称为“过充电状态”。
过充电状态在如下2种情况下可以释放：
不连接充电器时，
（1）由于自放电使电池电压降低到过充电释放电压（VCR）以下时，过充电状态释放，恢复到正常工作状态。
（2）连接负载放电，放电电流先通过充电控制用MOSFET的寄生二极管流过，此时，CS端子侦测到一个“二极
管正向导通压降（Vf）”的电压。当CS端子电压在放电过流检测电压（VDIP）以上且电池电压降低到过
充电检测电压（VCU）以下时，过充电状态释放，恢复到正常工作状态。
注意：进入过充电状态的电池，如果仍然连接着充电器，即使电池电压低于过充电释放电压（VCR），过充
电状态也不能释放。断开充电器，CS端子电压上升到充电过流检测电压（VCIP）以上时，过充电状态才能释放。
过放电状态
正常工作状态下的电池，在放电过程中，当电池电压降低到过放电检测电压（VDL）以下，并且这种状态持续
的时间超过过放电检测延迟时间（TOD）以上时，FM2113会关闭放电控制用的MOSFET（OD端子），停止放电，
这个状态称为“过放电状态”。
过放电状态的释放，有以下三种方法：
（1）连接充电器，若CS端子电压低于充电过流检测电压（VCIP），当电池电压高于过放电检测电压（VDL）
时，过放电状态释放，恢复到正常工作状态。
（2）连接充电器，若CS端子电压高于充电过流检测电压（VCIP），当电池电压高于过放电释放电压（VDR）
时，过放电状态释放，恢复到正常工作状态。
（3）没有连接充电器时，如果电池电压自恢复到高于过放电释放电压（VDR）时，过放电状态释放，恢复到
正常工作状态，即“有过放自恢复功能”。
放电过流状态（放电过流检测功能和负载短路检测功能）
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正常工作状态下的电池，FM2113通过检测CS端子电压持续侦测放电电流。一旦CS端子电压超过放电过流检
测电压(VDIP)，并且这种状态持续的时间超过放电过流检测延迟时间（TDIP），则关闭放电控制用的MOSFET（OD
端子），停止放电，这个状态称为“放电过流状态”。
而一旦CS端子电压超过负载短路检测电压(VSIP)，并且这种状态持续的时间超过负载短路检测延迟时间
（TSIP），则也关闭放电控制用的MOSFET（OD端子），停止放电，这个状态称为“负载短路状态”。
当连接在电池正极（PB+）和电池负极（PB-）之间的阻抗大于放电过流/负载短路释放阻抗（典型值约300kΩ）
时，放电过流状态和负载短路状态释放，恢复到正常工作状态。另外，即使连接在电池正极（PB+）和电池负极（PB-）
之间的阻抗小于放电过流/负载短路释放阻抗，当连接上充电器，CS端子电压降低到放电过流保护电压（VDIP）以
下，也会释放放电过流状态或负载短路状态，回到正常工作状态。
注意：
（1） 若不慎将充电器反接时，回路中的电流方向与放电时电流方向一致，如果CS端子电压高于放电过流检
测电压（VDIP），则可以进入放电过流保护状态，切断回路中的电流，起到保护的作用。
充电过流状态
正常工作状态下的电池，在充电过程中，如果CS端子电压低于充电过流检测电压（VCIP），并且这种状态持
续的时间超过充电过流检测延迟时间（TCIP），则关闭充电控制用的MOSFET（OC端子），停止充电，这个状态
称为“充电过流状态”。
进入充电过流检测状态后，如果断开充电器使CS端子电压高于充电过流检测电压（VCIP）时，充电过流状态
被解除，恢复到正常工作状态。
允许0V电池充电功能
此功能用于对已经自放电到0V的电池进行再充电。当连接在电池正极（PB+）和电池负极（PB-）之间的充电
器电压，高于“向0V电池充电的充电器起始电压（V0CH）”时，充电控制用MOSFET的门极固定为VDD端子的电位，
由于充电器电压使MOSFET的门极和源极之间的电压差高于其导通电压，充电控制用MOSFET导通（OC端子），
开始充电。这时，放电控制用MOSFET仍然是关断的，充电电流通过其内部寄生二极管流过。当电池电压高于过放
电检测电压（VDL）时，FM2113进入正常工作状态。
注意：
1. 某些完全自放电后的电池，不允许被再次充电，这是由锂电池的特性决定的。请询问电池供应商，确认所
购买的电池是否具备“允许向0V电池充电”的功能，还是“禁止向0V电池充电”的功能。
2. “允许向0V电池充电功能”比“充电过流检测功能”优先级更高。因此。使用“允许向0V电池充电”功能的IC，在
电池电压较低的时候会强制充电。电池电压低于过放电检测电压（VDL）以下时，不能进行充电过流状态的检测。
封装信息
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相关型号：
FM2150A-T
Rectifier Diode, Schottky, 1 Phase, 1 Element, 2A, 150V V(RRM), Silicon, DO-214AC, SMA, 2 PIN
RECTRON
FM2150A-W
Rectifier Diode, Schottky, 1 Phase, 1 Element, 2A, 150V V(RRM), Silicon, DO-214AC, SMA, 2 PIN
RECTRON
FM2150L
SURFACE MOUNT SCHOTTKY BARRIER RECTIFIER VOLTAGE RANGE 20 to 200 Volts CURRENT 2.0 Ampere
RECTRON
FM21L16-60-TGTR
Memory Circuit, 128KX16, CMOS, PDSO44, 0.400 INCH, GREEN, MS-024GAC, TSOP2-44
RAMTRON
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