CMOS ICアプリケーションノート

S-82B1Bシリーズの使用例

Rev.1.0_00© ABLIC Inc., 2020
S-82B1Bシリーズは、高精度電圧検出回路と遅延回路を内蔵したリチウムイオン / リチウムポリマー二次電池保護用ICです。1セルリチウムイオン / リチウムポリマー二次電池パックの過充電、過放電、過電流の保護に最適なICです。
パワーセービング信号入力端子 (PS端子) を備えており、外部信号にてパワーセービング機能を動作させることで、消費電流を抑えることが可能です。
このアプリケーションノートは、S-82B1Bシリーズを用いた代表的な接続例とパワーセービング機能の留意事項、推奨回路例を記載した参考資料です。
製品の詳細、仕様についてはデータシートにてご確認ください。

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S-82B1Bシリーズの使用例

目次

1. バッテリー保護ICの接続例 ........................................................................................................................... 3
2. S-82B1Bシリーズのパワーセービング機能について (PS端子制御論理アクティブ "L") .......................... 4
2. 1 S-82B1Bシリーズのパワーセービング機能 ......................................................................................................... 42. 2 実アプリケーションでの留意事項と対策 ............................................................................................................. 4

3. 負荷容量が大きい場合の推奨回路例 ............................................................................................................ 5
3. 1 推奨回路例1 (PS端子制御論理アクティブ "L"、内部抵抗接続 "プルダウン") .................................................... 5
3. 2 推奨回路例2 (PS端子制御論理アクティブ "L"、内部抵抗接続 "プルアップ")..................................................... 6
3. 3 推奨回路例3 (PS端子制御論理アクティブ "H"、内部抵抗接続 "プルダウン") .................................................... 7
3. 4 推奨回路例4 (PS端子制御論理アクティブ "H"、内部抵抗接続 "プルアップ") .................................................... 8

4. PS端子アクティブ状態時の留意事項 ........................................................................................................... 9
5. 注意事項 ...................................................................................................................................................... 106. 関連資料 ...................................................................................................................................................... 102

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1.

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バッテリー保護ICの接続例
EB+R1

R3VDDPSC1

External input

Battery
S-82B1B Series
VSSDO

CO

FET1VM
R2

FET2

EB−

図1

記号
FET1
FET2

部品
Nch
MOS FETNch
MOS FET

表1

外付け部品定数

Min.

Typ.

Max.

放電制御

−−−

しきい値電圧≦過放電検出電圧*1

充電制御

−−−

しきい値電圧≦過放電検出電圧*1

目的

備考

R1

抵抗

ESD対策、電源変動対策

270 Ω

330 Ω

1.0 kΩ

C1

容量

電源変動対策

0.068 μF

0.1 μF1.0 μFVDIOV1≦30 mV、VCIOV≧−30 mVに設定する場合は注意が必要です。*2
VDIOV1≦30 mV、VCIOV≧−30 mVに設定する場合は注意が必要です。*2

R2

抵抗300 Ω470 Ω

1.5 kΩ

−ESD対策、充電器逆接続対策
PS端子入力保護−−−抵抗1 kΩ
R3*1. しきい値電圧が過放電検出電圧以上のFETを用いた場合、過放電検出する前に放電を止めてしまう場合があります。
*2. 電源変動対策のため、VDIOV1≦30 mV、VCIOV≧−30 mVに設定する場合は、R1 × C1≧100 μF • Ωとなるように設定してください。
注意 1.
2.

定数は予告なく変更することがあります。
接続例以外の回路においては、動作確認されていません。また、接続例および定数は、動作を保証するものではありません。実際のアプリケーションで十分な評価の上、定数を設定してください。

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2.

S-82B1Bシリーズのパワーセービング機能について (PS端子制御論理アクティブ "L"）2. 1 S-82B1Bシリーズのパワーセービング機能
通常状態の電池において、PS端子電圧がPS端子電圧 "L" (VPSL) 以下となる状態がパワーセービング遅延時間 (tPS)
以上続いた場合、放電制御用FETをオフし放電を停止させます。この状態を放電禁止状態といいます。放電禁止状態
では、S-82B1Bシリーズ内部でVDD端子 − VM端子間抵抗 (RVMD) によってショートし、VM端子はRVMD (1 MΩ typ.)によってプルアップされます。放電制御用FETがオフしてから過放電検出遅延時間 (tDL) 以内にVM端子電圧がVDD −0.8 V typ.以上であれば、パワーセービングモードに移行し、その状態をラッチします。消費電流もパワーセービン
グ時消費電流 (IPS) まで減ります。

2. 2 実アプリケーションでの留意事項と対策
実際のアプリケーションでは、図2のようにESD保護やノイズ防止用に容量 (C2, C3) を付けることが多いです。C2, C3の容量成分によりVM端子電圧の立ち上がりが遅くなり、パワーセービング機能が動作できず、図3のように発振する可能性があります。
PS端子がアクティブとなる状態がtPS + tDL以上続いた場合、パワーセービング機能が働きます。ただし、VM端子電圧がtDL以
内にVDD − 0.8 V以上に立ち上がらない場合は、ICがパワーセービング状態への移行と解除を繰り返し、発振します。
対策として、PS端子周辺にFETと抵抗を接続することで確実にパワーセービングモードに移行することができます。周辺回路の負荷容量が大きい場合の回路構成は "3. 負荷容量が大きい場合の推奨回路例" を参照してください。
EB+
R1

R3C1

VDD

PS

RVMD = 1 MΩ typ.

External input :Active "L"

Battery
S-82B1B Series

C2 = 0.1 μF

VSS
DO

CO

FET1

VM
FET2

R2
EB−

C3 = 0.1 μF

図2
VDD
PS端子電圧(アクティブ "L")VSS
VDD
DO端子電圧VSS
VDD
VDD − 0.8 V
VM端子電圧VSS
負荷接続
パワーセービング遅延時間 (tPS) 過放電検出遅延時間 (tDL)
状態*1(2)(1)*1. (1) : 通常状態
(2) : 放電禁止状態
図34(1)

(2)

(1)

(2)

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3.

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負荷容量が大きい場合の推奨回路例

3. 1 推奨回路例1 (PS端子制御論理アクティブ "L"、内部抵抗接続 "プルダウン")
図4に示すように、PS端子へ "L" 信号を入力、またはオープンにすることで、容量成分があってもパワーセービングモードに移行することができます。

EB+
R1

VDD

R3

PS

C1

PS pin input logic :"L" or open

Battery
S-82B1B Series
VSS

FET3

RPS = 5 MΩ typ.
DO

C2 = 0.1 μF

CO

FET1VM

FET2

R4 = 1 kΩ

R2EB−

C3 = 0.1 μF

図4
注意1.

PS端子への "L" 信号の入力方法は以下のとおりです。
・VDD (EB+) を基準にセル電圧分のマイナス電位を入力・セルのVSSから直接 "L" 信号を入力

2.

EB−を基準にPS端子に信号を入力しないでください。入力した場合、放電禁止時にFET1がオフになることでEB−がフローティング状態になり、"L" レベルを失います。

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3. 2 推奨回路例2 (PS端子制御論理アクティブ "L"、内部抵抗接続 "プルアップ")
図5に示すように、PS端子へ "L" 信号を入力することで、容量成分があってもパワーセービングモードに移行することができます。PS端子がオープンであれば、通常状態を維持します。

EB+
R1

VDD
RPS = 5 MΩ typ.

C1

R3PS

PS pin input logic :"L"Battery
S-82B1B Series

FET3
C2 = 0.1 μF

VSS
DOCO

FET1

VM

R4 = 1 kΩ

R2

FET2

EB−C3 = 0.1 μF

図5注意1.

PS端子への "L" 信号の入力方法は以下のとおりです。
・VDD (EB+) を基準にセル電圧分のマイナス電位を入力
・セルのVSSから直接 "L" 信号を入力

2.

6EB−を基準にPS端子に信号を入力しないでください。入力した場合、放電禁止時にFET1がオフになることでEB−がフローティング状態になり、"L" レベルを失います。

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3. 3 推奨回路例3 (PS端子制御論理アクティブ "H"、内部抵抗接続 "プルダウン")
図6に示すように、PS端子へ "H" 信号を入力することで、容量成分があってもパワーセービングモードに移行することができます。PS端子がオープンであれば、通常状態を維持します。

EB+
R1

VDD

FET3

PS

C1
Battery
S-82B1B Series
VSS

RPS = 5 MΩ typ.
DO

CO

FET1

R3VM

FET2

C2 = 0.1 μF

R2

PS pin input logic :"H"

R4 = 1 kΩ
EB−

C3 = 0.1 μF

図6
注意1.
2.

VDD (EB+) を基準にPS端子へ直接 "H" 信号を入力してください。
EB−を基準にPS端子に信号を入力しないでください。入力した場合、放電禁止時にFET1がオフになることでEB−がフローティング状態になり、"L" レベルを失います。

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S-82B1Bシリーズの使用例

3. 4 推奨回路例4 (PS端子制御論理アクティブ "H"、内部抵抗接続 "プルアップ")
図7に示すように、PS端子へ "H" 信号を入力、またはオープンにすることで、容量成分があってもパワーセービングモードに移行することができます。通常状態を維持するには、PS端子を "L" レベルに保つ必要があります。この時、IC内部のプルアップ抵抗 (RPS) を通してVDD (EB+) から PS端子に電流が流れ、R1に電圧降下が発生し、セル電圧の検出電圧にわずかな誤差が発生します。

EB+R1

VDD
C1

FET3PS

RPS=5 MΩ typ.

Battery
S-82B1B Series
VSS

R3DO

CO

FET1

VM

FET2

R2

C2 = 0.1 μF

PS pin input logic :"H" or open

R4 = 1 kΩ
EB-C3 = 0.1 μF

図7
注意1.

PS端子への "L" 信号の入力方法は以下のとおりです。
・VDD (EB+) を基準にセル電圧分のマイナス電位を入力
・セルのVSSから直接 "L" 信号を入力

2.

8EB−を基準にPS端子に信号を入力しないでください。入力した場合、放電禁止時にFET1がオフになることでEB−がフローティング状態になり、"L" レベルを失います。

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4.

S-82B1Bシリーズの使用例

PS端子アクティブ状態時の留意事項
PS端子がアクティブ状態での充電はしないでください。充電した場合、図8のように発振現象が起こります。その場合、CO端子電圧が "L" にならないことがあり、過充電電圧検出が正しく動作しない可能性があります。
"3. 負荷容量が大きい場合の推奨回路例" の内容と併せて、PS端子オプションの組み合わせに十分留意してください。

VDD
PS端子電圧(アクティブ "L")VSS

VDD
CO端子電圧VSS
VEB−
VDD
DO端子電圧VSS
VDD
VM端子電圧
VSS
VEB−
充電器接続
パワーセービング遅延時間 (tPS) 過放電検出遅延時間 (tDL)
状態*1(2)

(1)

(1)

(2)

(1)

(2)

*1. (1) : 通常状態
(2) : 放電禁止状態
備考

定電流での充電を想定しています。
図89

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5.

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注意事項
・本資料に掲載のアプリケーション例は、弊社ICを使用した代表的な応用例を説明したものです。
ご使用の際は、十分な評価を行ってください。
・本資料に掲載の応用回路を量産設計に用いる場合には、外付け部品の偏差およびその温度特性に注意してください。
また、掲載回路に関する特許については、弊社ではその責任を負いかねます。
・弊社ICを使用して製品を作る場合には、その製品での当ICの使い方や製品の仕様、出荷先の国などによって当ICを含めた製品が特許に抵触した場合、その責任は負いかねます。

6.

関連資料
S-82B1Bシリーズの詳細については、下記のデータシートを参照してください。
S-82B1Bシリーズ

データシートこのアプリケーションノートおよびデータシートの内容は、予告なく変更することがあります。
詳細は、販売窓口までお問い合わせください。
最新版は弊社Webサイトにて製品カテゴリと製品名をお選びいただき、PDFファイルをダウンロードしてください。
www.ablic.com

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エイブリック株式会社Webサイト

免責事項 (取り扱い上の注意)
1.

本資料に記載のすべての情報 (製品データ、仕様、図、表、プログラム、アルゴリズム、応用回路例等) は本資料発行時点のものであり、予告なく変更することがあります。

2.

本資料に記載の回路例および使用方法は参考情報であり、量産設計を保証するものではありません。本資料に記載の情報を使用したことによる、本資料に記載の製品 (以下、本製品といいます) に起因しない損害や第三者の知的財産権等の権利に対する侵害に関し、弊社はその責任を負いません。

3.

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5.

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2.4-2019.07

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