在上一篇文中，我們介紹了過電壓的測試方法、細節與結果。本篇將介紹過電流的測量方式、細節與結果。
表1. 列出了偵測電壓和電流的方法，圖 1. 則展示了測量結果。
該測試是通過將一個類似電池的電源連接在 Cell+ 和 Cell- 之間，以及控制 Pack- 和 Cell- 之間電流的電源來進行的。直流電流和脈衝電流都被用於測量。在脈衝測量中，低側的 MOSFET 開關會進行開啟和關閉。
・充電過流測量細節如下:
當 VDD=3.8V 時，逐漸提高穩壓電源的電壓，以測量當電壓超過充電過電流值時，COUT 的 MOSFET 是否會關閉。
・放電過電流測量
當 VDD=3.8V 時，逐漸提高穩壓電源的電壓，以測量當電壓超過放電過電流值時，DOUT 的 MOSFET 是否會關閉。
表1. Detection Voltage for Charge Overcurrent and Discharge Overcurrent(註1:Propose MOSFET Optimized for Protection Circuitry of Lithium-Ion Batteries Used in Mobile Devices)
圖1: Charge Overcurrent Measurement Circuit (Left) and Discharge Overcurrent Measurement Circuit (Right) (註1:Propose MOSFET Optimized for Protection Circuitry of Lithium-Ion Batteries Used in Mobile Devices)
我們首先介紹直流電流測量：圖2. 顯示了充電過流的直流測量結果。當IS逐漸增加，一旦超過大約5.50A，就會檢測到過放電電流，這表示MOSFET已經關閉。VCOUT的電壓約為-4V，這是因為VM端子的電壓是可見的。
圖2: Charging Overcurrent DC Measurement Results (註1:Propose MOSFET Optimized for Protection Circuitry of Lithium-Ion Batteries Used in Mobile Devices)
表1. Detection Voltage for Charge Overcurrent and Discharge Overcurrent(註1:Propose MOSFET Optimized for Protection Circuitry of Lithium-Ion Batteries Used in Mobile Devices)
圖1: Charge Overcurrent Measurement Circuit (Left) and Discharge Overcurrent Measurement Circuit (Right) (註1:Propose MOSFET Optimized for Protection Circuitry of Lithium-Ion Batteries Used in Mobile Devices)
我們首先介紹直流電流測量：圖2. 顯示了充電過流的直流測量結果。當IS逐漸增加，一旦超過大約5.50A，就會檢測到過放電電流，這表示MOSFET已經關閉。VCOUT的電壓約為-4V，這是因為VM端子的電壓是可見的。
圖2: Charging Overcurrent DC Measurement Results (註1:Propose MOSFET Optimized for Protection Circuitry of Lithium-Ion Batteries Used in Mobile Devices)
接下來為脈衝電流測量：充電過流脈衝測量的結果顯示於圖3.。在進行脈衝測量時，會在MOSFET上加入V SW以開啟和關閉電路，且電路只會連接一段特定時間以測量脈衝。當電流達到約5.50A或更高時，可以觀察到MOSFET在8毫秒的偵測延遲後會關閉。此時的關閉條件為VM > VrelVM（約0.250V），若不滿足此條件，即使電流已停止流動，MOSFET也會保持關閉狀態。VM端子的電壓可以在VCOUT上看到，其測量方式與直流測量相同。
圖3: Charge Overcurrent Pulse Measurement Results (註1:Propose MOSFET Optimized for Protection Circuitry of Lithium-Ion Batteries Used in Mobile Devices)
接下來，我們將介紹直流過電流的測量：如圖4所示的放電過流直流測量。當逐漸增加電流至約5.25A時，檢測到過放電流，這表示MOSFET已經關閉。
圖4: Discharge Overcurrent DC Measurement Results (註1:Propose MOSFET Optimized for Protection Circuitry of Lithium-Ion Batteries Used in Mobile Devices)
圖5.展示了脈衝過電流測量的結果以及放電的放大圖。這是一種過流脈衝測量，其方法與充電過流測量相似。當電流超過約5.25A時，系統會檢測到過電流。從圖中可以看到，在檢測到過電流後16毫秒，MOSFET被關閉。此時，只有當VM小於VrelVM2（大約是VDD減去1.10V）時，才符合重啟條件。因此，可以觀察到在MOSFET關閉後，電路進入恢復狀態，在4毫秒後，即延遲時間結束後，MOSFET再次導通。
圖5: Discharge Overcurrent Pulse Measurement Results (註1:Propose MOSFET Optimized for Protection Circuitry of Lithium-Ion Batteries Used in Mobile Devices)
本篇我們介紹了SSM6N951L、SSM10N954L和SSM14N956L在行動裝置電池保護電路中的電流量測應用。下一篇將繼續介紹短路保護的量測方法、系統連接以及測試結果。
參考來源