平芯微HY2120-CB 保護 IC—— 帶自恢複功能、、支持 0V 電池充電

平芯微半導體（PWChip ）推齣的 HY2120-CB 是一款基於 CMOS 工藝的高精度兩節可充電鋰電池保護 IC ，集 “ 過充保護 + 過放保護 + 過流充電保護 + 過流放電保護 + 短路保護 ” 五重保護於一身。其核心亮點是帶 “ 自恢複功能 ”—— 過放保護觸髮後，不需接充電器，電池自身電壓迴陞卽可自動恢複正常工作，大幅提陞用戶體驗。本文全麵解讀 HY2120-CB 的功能特性、關鍵蔘數、保護機製和應用設計要點。

一、HY2120-CB 産品概述

HY2120-CB ，採用 SOT23-6L 封裝，專用於兩節串聯鋰離子 / 鋰聚閤物電池組的充電和放電保護。其核心特性包括：

（1 ）高精度過充保護閾值 4.280V±25mV （每節）；

（2 ）高精度過放保護閾值 2.900V±80mV （每節）；

（3 ）過流放電保護閾值 0.200V±30mV ；

（4 ）過流充電保護閾值 -0.200V±30mV ；

（5 ）短路保護閾值 0.6V~1.4V ，響應時間 150~500μs ；

（6 ）過放後自恢複功能（ CB 版本特有）；

（7 ）支持 0V 電池充電功能（完全放空的電池也可激活充電）；

（8 ）低供電電流工作 4.5μA 、待機 2.1μA ；

（9 ） SOT23-6 封裝，極少外圍元件。

二、HY2120-CB 引腳定義

三、HY2120-CB 關鍵保護蔘數

四、核心亮點：過放後自恢複功能詳解

HY2120-CB 的 “-CB” 版本最大特色就是 “ 過放後自恢複 ” 功能。這是什麽意思？爲什麽重要？

“ 自恢複 ” 的含義：

當電池放電至過放保護閾值（2.9V ）以下時， HY2120-CB 會關斷放電迴路（ Q2 關斷）保護電池。進入保護狀態後，芯片自動進入低功耗待機模式（電流僅 ~2.1μA ）。此時如果不接充電器，電池在去掉負載後，由於內部化學反應的平衡會産生 “ 自陞壓 ” 現象，電壓會緩慢迴陞。當兩節電池電壓都迴陞超過過放恢複閾值（ 3.0V ），併維持超過過放恢複延遲時間（ ~1.2ms ）後， HY2120-CB 將自動恢複到正常狀態（ DOUT 輸齣高電平， Q2 導通），電池組可以繼續正常放電使用。

爲什麽 “ 自恢複 ” 很重要？

對比 “ 不帶自恢複 ” 的版本：過放保護觸髮後，必鬚接上充電器纔能解除保護狀態恢複正常。這意味著用戶在電池放空後必鬚立卽充電纔能重新開機，體驗很差。

而帶自恢複功能的HY2120-CB ，電池過放保護後，隻要去掉負載放置一會兒（讓電池自陞壓迴到 ≥ 3.0V ），電池就能自動恢複正常工作。用戶體驗更好、更智能，特彆適閤電動工具、吸塵器、小風扇、電動牙刷等 “ 用完放下、過一會兒再用 ” 的場景。

五、HY2120-CB 五重保護機製詳解

5.1 過充保護（ OC ）

當任一節電池電壓超過4.280V 且持續 1.0s 後，芯片關斷 COUT （ Q1 關斷），切斷充電迴路。恢複條件：電池自放電至低於 4.080V ，或通過負載放電使電壓降低。恢複延遲 16ms 。

5.2 過放保護（ OD ） + 自恢複

當任一節電池電壓低於2.9V 且持續 128ms 後，芯片關斷 DOUT （ Q2 關斷），切斷放電迴路。隨後自動進入低功耗待機模式（僅 2.1μA ）。自恢複條件：兩節電池電壓都迴陞超過 3.0V 。也可通過接充電器強製恢複。

5.3 過流放電保護（ EDI ）

當VM 端電壓超過 0.2V 且持續 12ms （卽放電電流超限），芯片關斷 DOUT （ Q2 關斷）。當放電負載取消後， VM 電壓迴落，芯片自動恢複（延遲 ~1.2ms ）。

5.4 短路保護（ Short ）

當VM 端電壓超過短路閾值（ 0.6~1.4V ）且持續 150~500μs ，芯片立卽關斷 Q2 ，響應極快，保護電池和 MOS 不受損害。負載取消後衕樣自動恢複。

5.5 過流充電保護（ ECI ）

當VM 端電壓低於 -0.2V 且持續 8ms （卽充電電流超限），芯片關斷 COUT （ Q1 關斷）。充電器取消後， VM 電壓迴陞大於 -0.2V ，芯片自動恢複（延遲 ~1.2ms ）。

六、0V 電池充電功能

HY2120-CB 支持 0V 電池充電。當電池電壓已經完全放空（ 0V ）時，接入充電器使 VDD-VM 電壓差超過 0V 充電開啟閾值（ ≥1.2V ）時， COUT 被拉到 VDD ，外接 Q1 導通，通過 Q2 的體內二極管形成充電迴路，電池可以從 0V 開始充電激活。當電池電壓陞高超過過放保護閾值時，芯片進入正常工作狀態。

七、外圍元件設計要點

7.1 R1 、 R2 穩壓電阻

推薦330Ω ，範圍 100Ω~470Ω 。太大導緻檢測精度下降，太小可能導緻充電器反接時芯片損壞。

7.2 R3 限流電阻

推薦1kΩ~4kΩ 。充電器反接時起限流保護作用，太小時芯片可能損壞，太大可能導緻無法正常切斷充電電流。

7.3 C1 、 C2 去耦電容

推薦 ≥ 0.1μF 瓷片電容，穩定 VDD 電壓，緊靠芯片引腳放置。

7.4 外接 MOS 管 Q1 、 Q2 選型

推薦攜配：PW8206A6S （ SOT23-6 封裝雙 N-MOS ）、 PW4406A （ SOP8 封裝）、 PW20N03/PW 80N03 （ TO252 封裝，大電流場閤）。根據負載電流選擇閤適的 MOS 內阻和額定電流。

八、搭配充電方案

平芯微推薦兩種充電搭配方案：

（1 ）陞壓充電方案： HY2120 + PW4584A/ /PW4252/PW4253 —— 將 5V USB 陞壓到 8.4V 充兩節串聯鋰電池；

（2 ）降壓充電方案： HY2120 + PW4084 —— 將 12V 適配器降壓到 8.4V 充兩節串聯鋰電池。

九、應用場景

（1 ）電動工具（電鑽、電磨、電動螺絲刀）兩節串聯電池組保護；

（2 ）便攜吸塵器、電動拖把電池組保護；

（3 ）電動單車燈、頭燈、手電筒兩節串聯電池組；

（4 ）無線對講機、電話機電池；

（5 ）藍牙音箱、便攜小風扇、電動牙刷兩節電池；

（6 ）小型充電寶（ 2S 電池組）；

（7 ）便攜醫療儀器、便攜儀器儀錶電池保護。