SSM33锂电保护IC SSM33 锂电池保护原理图
锂电保护IC SSM33的功能描述：
SSM33 是一款高精度的锂电池保护电路。正常状态下，如果对电池进行充电，则 SSM33 可能会进入过电压充电保护状态；同时，满足一定条件后，又会恢复到正常状态。如果对电池放电，则可能会进入过电压放电保护状态或过电流放电保护状态；同时，满足一定条件后，也会恢复到正常状态。图 3 示出了其典型应用线路图，图 4 是其状态转换图。下面就各状态进行详细描述。
锂电保护IC SSM33的各状态描述：
正常状态
在正常状态下，SSM33 由电池供电，其 VDD 端电压在过电压充电保护阈值 VOC 和过电压放电保护阈值 VOD 之间，CS 端电压在充电器检测电压（VCHG）与过电流放电保护阈值（VEDI）之间，OC 端和 OD 端都输出高电平，外接充电控制 N-MOS 管 Q1 和放电控制 N-MOS 管 Q2 均导通。此时，既可以使用充电器对电池充电，也可以通过负载使电池放电。
过电压充电保护状态
●保护条件
正常状态下，对电池进行充电，如果使 VDD 端电压 升高超过过电压充电保护阈值 VOC，且持续时间超过过电压充电保护延迟时间 tOC，则 SSM33 将使充电控制端 OC 由高电平转为 CS 端电平（低电平），从而使外接充电控制 N-MOS 管 Q1 关闭，充电回路被“切断”，即 SSM33 进入过电压充电保护状态。
●恢复条件
有以下两种条件可以使 SSM33 从过电压充电保护状态恢复到正常状态：⑴ 电池由于“自放电”使 VDD 端电压低于过电压充电恢复阈值 VOCR；⑵ 通过负载使电池放电（注意，此时虽然 Q1 关闭，但由于其体内二极管的存在，使放电回路仍然存在），当 VDD 端电压低于过电压充电保护阈值 VOC，且 CS 端电压高于过电流 放电保护阈值 VEDI（在 Q1 导通以前，CS 端电压将比 GND 端高一个二极管的导通压降）。
SSM33 恢复到正常状态以后，充电控制端 OC 将输出高电平，使外接充电控制 N-MOS 管 Q1 回到导通状态。
SSM33 进入过电压充电保护装填后，如果外部一直有充电器致使 VM 电压小于充电器检测电压（VCHG），那么即使 VDD 降至 VOCR 以下，SSM33 也不会恢复到正常状态。此时必须去掉充电器，SSM33 才会回到正常状态。
过电压放电保护/低功耗状态
●保护条件
正常状态下，如果电池放电使 VDD 端电压降低至过电压放电保护阈值 VOD，且持续时间超过过电压放电保 护延迟时间 tOD，则 SSM33 将使放电控制端 OD 由高电平转为 GND 端电平（低电平），从而使外接放电控制进入过电压放电保护状态。同时，CS 端电压将通过内部电阻 RVMD 被上拉到 VDD。
在过电压放电保护状态下，CS 端（亦即 VDD 端）电压总是高于电池短路保护阈值 VSHORT，满足此条件后，电路会进入“省电”的低功耗模式。此时，VDD端的电流将低于 0.7μA。
●恢复条件
对于处在低功耗模式下电路，如果对电池进行充电（同样，由于 Q2 体内二极管的存在，此时的充电回路也是存在的），使 SSM33 电路的 CS 端电压低于电池短路保护阈值 VSHORT，则它将恢复到过电压放电保护状态，此时，放电控制端 OD 仍为低电平，Q2 还是关闭的。如果此时停止充电，由于 CS 端仍被 RVMD 上拉到 VDD，大于电池短路保护阈值 VSHORT，因此 SSM33 又将回到低功耗模式；只有继续对电池充电，当 VDD 端电压大于过电压放电保护阈值 VOD 时，SSM33 才可从过电压放电保护状态恢复到正常状态。
如果不使用充电器，由于电池去掉负载后的“自升压”，可能会使 VDD 端电压超过过电压放电恢复阈值 VODR，此时 SSM33 也将从过电压放电保护状态恢复到正常状态；
SSM33 恢复到正常状态以后，放电控制端 OD 将输出高电平，使外接充电控制 N-MOS 管 Q2 回到导通状态。
过电流放电/电池短路保护状态
●保护条件
正常状态下，通过负载对电池放电，SSM33 电路的 CS 端电压将随放电电流的增加而升高。如果放电电流增加使 CS 端电压超过过电流放电保护阈值 VEDI，且持续时间超过过电流放电保护延迟时间 tEDI，则 SSM33 进入过电流放电保护状态；如果放电电流进一步增加使 CS 端电压超过电池短路保护阈值 VSHORT，且持续时间超过短路延迟时间 tSHORT，则 SSM33 进入电池短路保护状态。
SSM33 处于过电流放电/电池短路保护状态时，OD 端将由高电平装维 GND 端电平，从而使外接放电控制 N-MOS 管 Q2 关闭，放电回路被“切断”；同时，CS 端将通过内部电阻 RVMS 连接到 GND，放电负载取消后，CS 端电平为 GND 端电平。
●恢复条件
在过电流放电/电池短路保护状态下，当 CS 端电压 由高降低至低于过电流放电保护阈值 VEDI，且持续时间 超过过电流放电恢复延迟时间 tEDIR，则 SSM33 可恢复 到正常状态。因此，在过电流放电/电池短路保护状态下，当所有的放电负载取消后，SSM33 即可“自恢复”。
SSM33 恢复到正常状态以后，放电控制端 OD 将输出高电平，使外接充电控制 N-MOS 管 Q2 回到导通状态。
充电器检测
SSM33 处于过电压放电保护状态下，如果外部接有充电器，致使 CS 端电压低于充电器检测电压（VCHG），则只要SSM33 的 VDD 电压大于 VOD，SSM33 即可恢复到正常状态；如果充电器电压不能使 CS 端电压低于 VCHG，则 VDD 电压必须大于 VODR，SSM33 才能恢复到正常状态。这就是通常所说的充电器检测功能。
0V 电池充电
●0V 电池充电允许
对于 0V 电池充电允许的电路，如果使用充电器对电池充电，使 SSM33 电路的 VDD 端相对 CS 端的电压大于 0V 充电允许阈值 V0V_CHG 时，其充电控制端 OC 将被连接到 VDD 端。若该电压能够使外接充电控制N-MOS管 Q1 导通，则通过放电控制 N-MOS 管 Q2 的体内二极管可以形成一个充电回路，使电池电压升高；当电池电压升高至使 VDD 端电压超过过电压放电保护阈值 VOD 时，SSM33 将回到正常状态，同时放电控制端 OD 输出高电平，使外接放电控制N-MOS管处于导通状态。
●0V 电池充电禁止
对于 0V 电池充电禁止的电路，如果电池电压低至使 SSM33 电路的 VDD 端电压小于 0V 充电禁止阈值 VNOCHG，则其充电控制端 OC 将被短接到 CS 端，使外接充电控制 N-MOS 管始终处于关闭状态。
应用中的几个问题
Q1 和 Q2 的选择
Q1和Q2可以选择同型号的N-MOS 管，其栅极-源极开启电压 VGS（th）在 0.4V 与过电压放电保护阈值 VOD 之间。如果 VGS（th）小于 0.4V，则可能会导致过电压充电保护保护时，Q1 不能有效的“关闭”；如果 VGS（th）大于 VOD，则可能会在未进入过电压放电保护状态下，Q2 提前“关闭”。
同时，Q1 和 Q2 的栅极-源极承受电压 VGS 应大于使用充电器时 VDD 端的电压，否则在对电池充电过程中，可能会导致 Q1 和 Q2 的损坏。
C1 的确定
CI 与 R1 构成滤波网络，对 VDD 端电压进行去藕。C1 可选择 0.1μF 的陶瓷电容。
R1 和 R2 的确定
R1 的推荐使用 100Ω 的电阻，R2 的推荐使用 1kΩ 的电阻，要求 R1 的阻值小于 R2。
因为各种检测阈值是对于 SSM33 电路 VDD 端电压而言，而 VDD 端通过 R1 与电池连接,如果 R1 太大，将会导致各检测阈值与电池实际电压偏差增加；同时，如果充电器接反，可能会使 SSM33 电路的 VDD 端与 GND 端电压超过极限值，导致电路损坏，因此 R1 不宜太大，应控制在 500Ω 以内。
R2 不宜太小，当充电器接反或充电器充电电压太高时，它可以作为限流电阻来保护 SSM33 电路；同时 R2 亦不能太大，否则当充电器充电电压太高时，充电电流将不能被有效“切断”，因此，R2 应控制在 500Ω 至 1.3kΩ之间。
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