Ricoh führt zwei sekundäre Schutz-ICs für Multizellen-Lithium-Ionen-/Lithium-Polymer-Akkupacks ein

Ricoh Electronic Devices Co., Ltd. in Japan hat die sekundären Schutz-ICs R5640 und R5641 eingeführt. Die ICs wurden zur Verwendung in wiederaufladbaren Lithium-Ionen-/Lithium-Polymer-Akkupacks mit zwei bis vier/fünf Zellen entwickelt und bieten eine Überspannungserkennung mit hoher Genauigkeit, einen niedrigen Stromverbrauch, eine Kaskadierungsfunktion sowie eine Übertemperaturerkennung.

In den letzten Jahren ist die Anzahl der Anwendungen, die Lithium-Ionen-Akkus mit hoher Energiedichte verwenden, stark angestiegen. Aufgrund der wachsenden Anforderungen an die Einhaltung von funktionalen Sicherheitsstandards werden sekundäre Schutz-ICs entwickelt, die eine zusätzliche Sicherheitsebene bieten, falls die primäre Schutzschaltung versagt. Sie richten sich an Elektrowerkzeuge, Laptops, medizinische Geräte sowie andere mobile Anwendungen mit einem Multizellen-Akkupack, die zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen für verbesserte Zuverlässigkeit benötigen.

Der Betrieb des IC ist vollkommen unabhängig vom primären Schutz und schützt nur vor Überladungsspannung. Nach der Auslösung und nach einer Verzögerungszeit wird ein externer N-Kanal-MOSFET aktiviert und unterbricht eine interne Sicherung, wodurch verhindert wird, dass das Akkupack erneut geladen und damit unwiederbringlich beschädigt wird.

Ein wichtiges Detail des R5640/R5641 besteht darin, dass der Stromverbrauch des IC gleich oder niedriger ist als der meisten verfügbaren Lösungen auf dem Markt und damit dazu beiträgt, die Selbstentladungsrate des Akkupacks zu reduzieren. Sobald das Akkupack entladen ist und die Zellenspannungen unter den Erkennungsschwellenwert für das Abschalten fallen, wird der Abschaltmodus aktiviert, der dafür sorgt, dass alle internen Schaltkreise angehalten werden, um so die Selbstentladungsrate des Akkupacks auf ein Minimum zu senken.

Beim R5641 kann optional ein Temperatursensor zur Überwachung der Temperatur des Akkupacks mittels eines externen PTC-Widerstands hinzugefügt werden.

Für große Multizellen-Akkupacks mit sechs Zellen oder mehr verfügt der R5640 über Steuerungs-Ein- und Ausgänge zur Kaskadierung mehrerer ICs. Auf diese Weise können beispielsweise Akkupacks mit bis zu 10 oder 15 Zellen überwacht werden.

Der R5640 ist mit einem MSOP-8-Gehäuse verfügbar, während der R5641 ein kleines DFN2020-8C-Gehäuse besitzt.

Merkmale R5640 / R5641:

Overcharge Detection Voltage:

Overcharge Detection Voltage Accuracy:

 

Overcharge Release Voltage:

Overcharge Detection Delay Time:

Overcharge Detection Delay Time Reset:

Release Condition:

Supply Voltage Vdd:

Supply Current:

Shutdown Current:

Shutdown Detection Voltage:

2 to 5 / 2 to 4 Cell Protection:

Cascade Function:

Temperature Protection:

CTLC Pin Detection Delay Time:

Output Type:

Package R5640 / R5641:

3.60 V / 4.10 V to 4.60 V (5 mV step)

± 0.015 V (Ta = 25°C)

± 0.020 V (0°C < Ta < 60°C)

Vdet1n 0 V to -0.4 V (50 mV step)

2 - 4 - 6 - 10 - 16 / 2 - 4 - 6 sec

Optional

Voltage Release Type

4.0 V to 25 V (30 V)

Typ.2.8 µA / 2.5 μA

Max. 0.2 μA

Typ. 2.5V ± 0.3V / 3.7V ± 0.3V

R5640 / R5641

R5640

R5641

2 msec

Pch. Open-drain / CMOS

MSOP-8 / DFN2020-8C

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