摘要：通常与两个N型MOSFET（如8205A）配合，构成完整的锂电池充放电保护电路。

DW01+是现在单节锂电池充放电保护常用芯片。

通常与两个N型MOSFET（如8205A）配合，构成完整的锂电池充放电保护电路。

也就是我们常说的“锂电池保护板”。

一、电路组成部分

如图所示

①DW01+ 保护IC：

它通过R1实时监测电池的电压、通过R2实时监控充放电电流，并根据预设的阈值做出判断，控制开关的通断。

②两个N型MOSFET（如8205A）Q1、Q2：

它串联在电池的负极（B-）与负载/充电器(P-)之间，像一个“电子阀门”。

DW01+通过控制这两个MOSFET的栅极（GATE）来同时控制充电和放电回路。

二、电路工作原理分析

① 正常充放电状态（无保护触发）

保护芯片供电：

DW01+的电源来自电池本身，通过其`VCC`引脚（接B+）和`GND`引脚（接B-）供电，因此它能通过R1持续监测电池电压。

电流检测：

在充放电时，电流会流经MOSFET。由于MOSFET的导通内阻(极小)，会在其两端产生一个很小的电压降。这个电压降通过`芯片CS引脚外的电阻R2被DW01+监测到。

放电时：

电流从B+流向负载，再通过MOSFET到B-。电流方向使得`CS`引脚电压高于`GND`(B-)约为正电压。DW01+识别到此信号，但未达到保护阈值，故不动作。

充电时：

电流从充电器流入B+，并通过MOSFET从B-流回充电器。电流方向与放电相反，使得`CS`引脚电压低于`GND`(B-)约为负电压。DW01+同样识别到此信号，但不动作。

两个MOSFET控制：

在正常状态下，DW01+的`CO`（充电控制）和`DO`（放电控制）引脚都输出高电平（接近VCC）。这两个高电平施加到两个N型MOSFET的栅极（G），使它们完全导通，电路畅通。

此时，电池可以自由地充电和放电。

如图示

②各种保护状态的工作原理

过充保护

触发条件：

在充电过程中，DW01+通过R1持续监测电池电压（`VCC`引脚）。

当电压升高并超过过充电压阈值（通常为4.25V ~ 4.35V，具体看型号）且持续一段时间（由内部延时电路决定，防止误触发）后，触发过充保护。

过充保护动作原理：DW01+立即将`CO`引脚从高电平拉为低电平（0V）。

CO为低电平，使得控制充电回路的那个MOSFET（Q2）失去栅极电压而关闭。充电电流被切断，充电停止。

即使过充条件消失（比如电压回落到4.25V以下），CO`引脚也会维持低电平，放电仍然是允许的。这是为了防止在危险的过压状态下继续充电。放电通过Q2体二极管进行。

如图示

过放保护

在放电过程中，当电池电压降低到过放电压阈值（通常为2.3V ~ 2.5V）且持续一段时间后，触发过放保护。

保护动作原理：

DW01+立即将`DO`引脚从高电平拉为低电平（0V）。

DO为低电平，使得控制放电回路的那个MOSFET（Q1）关闭。放电电流被切断，负载与电池断开，设备关机，防止电池因深度放电而损坏。

进入过放保护后，`DO`维持低电平，充电仍然是允许的。此时如果连接充电器，DW01+会检测到`CS`引脚为负电压（充电信号），系统会进入“待机”或“预充”模式。

如图示

过流/短路保护

在放电时，DW01+通过`CS`引脚外电阻R2监测电流在MOSFET上产生的电压降。

过流时，`CS`脚电压会升高，当升高到一个较高的正阈值（如0.1V ~ 0.2V，对应数安培电流）并持续很短时间后，触发过流保护。

保护动作原理与过放保护类似，DW01+将`DO`引脚拉为低电平，关闭放电回路的MOSFET(Q1)，切断放电通路。

如图示

过流/短路保护通常是可自行恢复的。当故障移除（比如断开负载）后，DW01+会检测到`CS`引脚电压恢复正常，经过一段延时后会自动将`DO`恢复为高电平，重新开启放电回路。

三、保护解除（恢复）原理

①过充保护后的恢复：

此时 触发过充保护后，充电被禁止（`CO`=Low），使Q2截止，Q1是导通的，可以通过Q2的体二极管导通进行放电。

此时，电池会通过Q2的体二极管自放电或对外部轻微放电（如设备待机功耗），电压会逐渐下降，当下降至过充恢复电压（通常约为4.05V ~ 4.10V）时，DW01+才会将`CO`引脚恢复为高电平，重新允许充电。

如图示

这种设计的目的是为了防止电池在保护点附近频繁跳变。

②过放保护后的恢复原理：

触发过放保护后，放电被禁止（`DO`=Low），使Q1截止，Q2导通，可以通过Q1的体二极管导通进行充电。

当连接充电器后，充电电流会通过MOSFET(Q1)的体二极管形成回路（此时有约0.7V压降），使电池电压开始回升。

当DW01+检测到`CS`引脚为负电压（充电状态）且电池电压上升到过放恢复电压（通常约为3.0V ~ 3.1V）以上时，会将`DO`恢复为高电平，系统完全恢复正常。

如图示

这就是为什么没电“锁死”的电池，插上充电器一会儿才能开机的原因。

锂电池通过这套保护板有效地防止了锂电池因过充、过放、过流和短路而引发的危险，极大地延长了电池的使用寿命和安全性。

来源：后来者驿站