常见电路保护元件手机电池保护设计应用分析

中信华

  常见电路保护元件手机电池保护设计应用分析

  手机一般都使用的是锂电池。而锂电池在高温下很容易发生爆炸。事实上，它们也已经发生并产生了严重后果。因此，大多数电池制造商都会采取保护措施。除了结构设计、IC过流保护和MOS管保护外，还将使用二次回路保护元件来加强保护措施。今天，就让小编给大家介绍一下，在手机电池中应用了那些保护手段吧！

  手机电池中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。

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  电流保险丝主要是用于短路保护：

  电流保险丝保护电路的原理是当电池短路时，会产生比较大的过电流迅速破坏热平衡，并在一瞬间将熔体温度升高到材料的熔点，从而使得电路断开，实现安全保护功能。采用电流熔断器保护，具有断路快速、完整、熔断特性精度高的优点。只要任何部位短路，无论充电、使用或待机，都会迅速动作。但它只对电流敏感，对外部温度没有反应。

  温度保险丝主要是用于过热保护：

  保护原理是由低熔点电合金材料组成的熔体一旦达到允许温度，就会熔化，从而切断电路，达到安全保护功能。使用温度保险丝保护是具有一定的优势：因为熔体对部件的内部和外部温度敏感，尤其是当手机置于高温环境中或由于其他原因温度过高时，但对过电流引起的过温响应相对较慢，精度较低，可靠性不如电流熔断器。

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  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。

  正温度系数热敏电阻的保护原理在于利用PTC材料电阻的正温度系数特性和居里点的突变，因为任何原因（包括过电流和环境）引起的温升都会导致材料电阻的升高。一旦材料电阻上升到居里点，电阻将达到一定的程度，以关闭充电电流并实现安全保护功能。使用热敏电阻保护的优点是它对电流和温度做出响应。当电池过度充电时，它可以及时限制电流。缺点是响应时间慢，关断时泄漏电流小，可靠性不够高。

  正温度系数热敏电阻又称自恢复保险丝，但是自恢复能力并不是保护手机电池所必备的功能，故而这并没有实际应用意义。

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电池上一般不都是有管理芯片吗