FS2120双节8.4V锂电池保护IC

一、 概述

FS2120系列IC是一款8.4V锂电池保护IC内置高精度电压检测电路和延时电路，是用于2节串联锂离子/锂聚合物可再充电电池的保护

IC。

此系列IC适合于对2节串联可再充电锂离子/锂聚合物电池的过充电、过放电和过电流进行保护。

二、 特点

TC2120全系列IC具备如下特点：

（1）高精度电压检测电路

 过充电检测电压VCUn（n＝1，2） 4.10V~4.50V 精度 ±25mV

 过充电释放电压VCRn（n＝1，2） 3.90V~4.30V 精度 ±50mV

 过放电检测电压VDLn（n＝1，2） 2.00V~3.00V 精度 ±80mV

 过放电释放电压VDRn（n＝1，2） 2.30V~3.40V 精度 ±100mV

 放电过流检测电压 (可选择)

 充电过流检测电压 (可选择) 精度±30mV

 负载短路检测电压 1.0V (固定) 精度±0.4V

（2）各延迟时间由内部电路设置（不需外接电容）

 过充电检测延迟时间 典型值1000ms

 过放电检测延迟时间 典型值110ms

 放电过流检测延迟时间 典型值10ms

 充电过流检测延迟时间 典型值7ms

 负载短路检测延迟时间 典型值250μs

（3）低耗电流

 工作模式 典型值5.0μA ，最大值9.0μA（VDD=7.8V）

 休眠模式 最大值0.1μA（VDD=4.0V）

（4）连接充电器的端子采用高耐压设计（CS端子和OC端子，绝对最大额定值是33V）

（5）向0V电池充电功能：可以选择“允许”或“禁止”

（6）宽工作温度范围：-40℃～+85℃

（7）小型封装：SOT-23-6

（8）FS2120系列是无卤素绿色环保产品

FS2120CB 4.28±0.025V 4.08±0.05V 2.90±0.08V 3.00±0.1V 200±30mV -210±30mV

此IC持续检测连接在VDD与VC端子之间电池1的电压、连接在VC与VSS端子之间电池2的电压，以及CS与VSS

端子之间的电压差，来控制充电和放电。当电池1和电池2的电压都在过放电检测电压（VDLn）以上并在过充电检

测电压（VCUn）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。正常工作状态下的电池，在充电过程中，连接在VDD与VC端子之间电池1的电压或连接在VC与VSS端子之

FS2120CB间电池2的电压，超过过充电检测电压（VCUn），并且这种状态持续的时间超过过充电检测延迟时间（TOC）时，IC

的OC端子输出电压由高电平变为低电平，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”。

过充电状态在如下两种情况下可以释放，OC端子输出电压由低电平变为高电平，使充电控制用MOSFET导

通。

（1）断开充电器，由于自放电使电池1和电池2的电压都降低到过充电释放电压（VCRn）以下时，过充电状态

释放，恢复到正常工作状态。

（2）断开充电器，连接负载，当电池1和电池2的电压都降低到过充电检测电压（VCUn）以下时，过充电状态

释放，恢复到正常工作状态。

注意：

①进入过充电状态的电池，如果仍然连接着充电器，即使电池1和电池2的电压都低于过充电释放电压

（VCRn），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。

②当电池1或电池2的电压超过过充电检测电压（VCUn），断开充电器并连接负载，如果电池1或电池2的电压

仍不能降低到过充电检测电压（VCUn）以下，此时放电电流通过充电控制用MOSFET的寄生二极管流过，当电池

1和电池2的电压都降低到过充电检测电压（VCUn）以下时，OC端子输出电压由低电平变为高电平，使充电控制

用MOSFET导通。

③当电池1或电池2的电压超过过充电检测电压（VCUn），但在过充电检测延迟时间（TOC）之内，电池1和电

池2的电压又降低到过充电检测电压（VCUn）以下，则此时不进入过充电保护状态。

④OC端子高电平是上拉到VDD端子，OC端子低电平是下拉到CS端子。

 过放电状态及休眠状态

正常工作状态下的电池，在放电过程中，连接在VDD与VC端子之间电池1的电压或连接在VC与VSS端子之间

电池2的电压，降低到过放电检测电压（VDLn）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）

时，IC的OD端子输出电压由高电平变为低电平，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”。

当关闭放电控制用MOSFET后，CS由IC内部电阻上拉到VDD，使IC耗电流减小到休眠时的耗电流值

（<0.1uA），这个状态称为“休眠状态”。

过放电状态在以下两种情况下可以释放，OD端子输出电压由低电平变为高电平，使放电控制用MOSFET导

通。

（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1和电池2的电压都高于过放电检测

电压（VDLn）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1和电池2的电压都高于过放电释放

电压（VDRn）时，过放电状态释放，恢复到正常工作状态。

注意：

①当电池1或电池2的电压低于过放电检测电压（VDLn），但在过放电检测延迟时间（TOD）之内，电池1和电

池2的电压又回升到过放电检测电压（VDLn）以上，则此时不进入过放电保护状态。

②OD端子高电平是上拉到VDD端子，OD端子低电平是下拉到VSS端子。

 放电过流状态（放电过流检测功能和负载短路检测功能）

正常工作状态下的电池，IC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OD端子输出电压由高电平变为低电

平，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。