鋰電池通常用于許多需要備用電源的設備應用中，例如實時時鐘 (RTC) 和存儲設備。當鋰電池不是電路中的單一電源時，如果電池意外連接到可為電池充電的電源，則存在火災或爆炸的風險。本應用筆記提供了在備用電源開關電路中連接鋰電池所需的信息，以使電路符合美國保險商實驗室 (UL) 標準。具體而言，UL 標準 60950-1 描述了鋰電池的指南。
具有電池切換功能的 Intersil RTC 保護電路
所有具有電池切換功能的 Intersil RTC（例如 ISL12026 系列）均具有內部保護電路，以防止反向充電。圖 1 顯示了內部切換電路，說明了互補控制，該控制禁用一個電源輸入，同時啟用另一個電源輸入。兩個系列 MOSFET 開關提供安全開關和冗余。它也是從 VDD 到 VBAT 的路徑，通過用于上拉 VBAT 開關柵極的 MOSFET (M1) 和兩個 200Ω 電阻器（R1 和 R2）。如果 M1 柵極短路，流過電阻器 R1 和 R2 的電流將限制鋰電池的充電電流（當 VDD = 5.5V、VBAT = 1.8V 時，充電電流高達 9.25mA）。
為了滿足完整的 UL 安全要求，需要在這些產品的 VBAT 輸入中添加串聯肖特基二極管。外部二極管用于在內部 MOSFET 和串聯電阻發生故障時提供保護。圖 2 顯示了帶有外部保護二極管的實際電路。（請注意，高值串聯電阻器將提供類似的保護，但會限制正常工作范圍。）
僅使用具有低反向電流的硅二極管或肖特基二極管。UL 建議的典型反向電流為 1μA。可以使用的一些具有低反向電流的二極管包括但不限于 BAS40、BAS70 和 BAT54 二極管。
其中 Q 是電池的標稱容量（mAh），tp 是允許的總充電時間（百分比）。對于紐扣型電池，tp 為 3%。對于圓柱形電池，tp為1%。
示例：1000mAh 紐扣電池可使用五年。
根據公式 2，Ic 為 30mAh（1000mAh x 3%（紐扣型電池）= 30mAh）。
根據公式 1，需要反向電流為 0.7μA 或更小的二極管（30mAh ÷ 使用時間（5 年 x 365 天 x 24 小時）= 0.7μA）。 |
