1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。LED基礎(chǔ)知識19378-led的發(fā)光原理led的發(fā)光原理圖led的發(fā)光原理led的基本結(jié)構(gòu)為一塊電致發(fā)光的半導(dǎo)體模塊，封裝在環(huán)氧樹脂中，通過針腳作為正負(fù)電極并起到支撐作用。主要由PN結(jié)芯片、電極和光學(xué)系統(tǒng)組成。實際上LED，就是發(fā)光二極管（lightemittingdiode）。其發(fā)光過程包括三部分：正向偏壓下的載流子注入、復(fù)合輻射和光能傳輸。微小的半導(dǎo)體晶片被封裝在潔凈的環(huán)氧樹脂物中，當(dāng)電子經(jīng)過該晶片時，帶負(fù)電的電子移動到帶正電的空穴區(qū)域并與之復(fù)合，電子和空穴消失的同時產(chǎn)生光子。電子和空穴之間的能量

2、（帶隙）越大，產(chǎn)生的光子的能量就越高。光子的能量反過來與光的顏色對應(yīng)，可見光的頻譜范圍內(nèi)，藍(lán)色光、紫色光攜帶的能量最多，桔色光、紅色光攜帶的能量最少。由于不同的材料具有不同的帶隙，從而能夠發(fā)出不同顏色的光。LED照明光源的主流將是高亮度的白光LED。目前，已商品化的白光LED多是二波長，即以藍(lán)光單晶片加上YAG黃色熒光粉混合產(chǎn)生白光。未來較被看好的是三波長白光LED，即以無機(jī)紫外光晶片加紅、藍(lán)、綠三顏色熒光粉混合產(chǎn)生白光，它將取代熒光燈、緊湊型節(jié)能熒光燈泡及LED背光源等市場。LED是怎樣發(fā)光的如上圖，LED和我們常用的白熾燈鎢絲發(fā)光與節(jié)能燈三基色粉發(fā)光的原理，而是采用了電場發(fā)光。LED的核心

3、部分是由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成的芯片。在P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體之間得過渡層，便是我們常說的P-N結(jié)。PN結(jié)當(dāng)型半導(dǎo)體和型半導(dǎo)體結(jié)合時，由于交界面處存在的載流子濃度差，于是電子和空穴都會從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域擴(kuò)散。我們知道，電子與空穴都是帶電的，其擴(kuò)散的結(jié)果就導(dǎo)致了區(qū)和區(qū)原來的電中性被破壞。這樣，區(qū)一側(cè)失去空穴剩下不能移動的負(fù)離子，區(qū)一側(cè)失去電子而留下不能移動的正離子。這些不能移動的帶電粒子就是空間電荷。在空間電荷集中在區(qū)和區(qū)交界面附近，形成了一很薄的空間電荷區(qū)，就是P-N結(jié)。在P區(qū)一側(cè)為負(fù)電荷，N區(qū)為正電荷，于是空間電荷區(qū)，便出現(xiàn)了由N到P的電場。這個電場是載流子擴(kuò)散運動形成的，而不是外

4、加電壓形成的，這便是內(nèi)電場。由于內(nèi)電場的存在，使得P-N結(jié)處于動態(tài)平衡狀態(tài)。當(dāng)我們給P-N結(jié)一個正向電壓，便改變了P-N結(jié)的動態(tài)平衡。注入的少數(shù)載流子（少子）與多數(shù)載流子（多子）復(fù)合時，便將多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。如果給PN結(jié)加反向電壓，少數(shù)載流子（少子）難以注入，故不發(fā)光。利用注入式電發(fā)光原理制作的二極管就是我們常說得發(fā)光二極管，即LED。在LED得兩端加上正向電壓，電流從LED陽極流向陰極時，半導(dǎo)體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線。調(diào)節(jié)電流，便可以調(diào)節(jié)光的強(qiáng)度?？梢酝ㄟ^改變電流可以變色，這樣可以通過調(diào)整材料的能帶結(jié)構(gòu)和帶隙，便可以多色發(fā)光。LED光源的基

5、本特征主要包括以下五點：、發(fā)光效率高LED經(jīng)過幾十年的技術(shù)改良，其發(fā)光效率有了較大的提升。白熾燈、鹵鎢燈光效為12-24流明瓦，熒光燈5070流明瓦，鈉燈90140流明瓦，大部分的耗電變成熱量損耗。LED光效經(jīng)改良后將達(dá)到達(dá)50200流明瓦，而且其光的單色性好、光譜窄，無需過濾可直接發(fā)出有色可見光。目前，世界各國均加緊提高LED光效方面的研究，在不遠(yuǎn)的將來其發(fā)光效率將有更大的提高。、耗電量少LED單管功率0.030.06瓦，采用直流驅(qū)動，單管驅(qū)動電壓1.53.5伏，電流1518毫安，反應(yīng)速度快，可在高頻操作。同樣照明效果的情況下，耗電量是白熾燈泡的八分之一，熒光燈管的二分之一、日本估計，如采用

6、光效比熒光燈還要高兩倍的LED替代日本一半的白熾燈和熒光燈。每年可節(jié)約相當(dāng)于60億升原油。就橋梁護(hù)欄燈例，同樣效果的一支日光燈40多瓦，而采用LED每支的功率只有8瓦，而且可以七彩變化。、使用壽命長采用電子光場輻射發(fā)光，燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰減等缺點。而采用LED燈體積小、重量輕，環(huán)氧樹脂封裝，可承受高強(qiáng)度機(jī)械沖擊和震動，不易破碎。平均壽命達(dá)10萬小時。LED燈具使用壽命可達(dá)510年，可以大大降低燈具的維護(hù)費用，避免經(jīng)常換燈之苦。、安全可靠性強(qiáng)發(fā)熱量低，無熱輻射，冷光源，可以安全抵摸：能精確控制光型及發(fā)光角度，光色柔和，無眩光；不含汞、鈉元素等可能危害健康的物質(zhì)。內(nèi)置微處理系統(tǒng)可以控制發(fā)光

7、強(qiáng)度，調(diào)整發(fā)光方式，實現(xiàn)光與藝術(shù)結(jié)合。、有利于環(huán)保LED為全固體發(fā)光體，耐震、耐沖擊不易破碎，廢棄物可回收，沒有污染。光源體積小，可以隨意組合，易開發(fā)成輕便薄短小型照明產(chǎn)品，也便于安裝和維護(hù)。led的發(fā)光原理圖：led的發(fā)光原理圖一led的發(fā)光原理圖二led的優(yōu)點一、體積小LED基本上是一塊很小的晶片被封裝在環(huán)氧樹脂里面，所以它非常小，非常輕。led的優(yōu)點二、耗電量低LED耗電相當(dāng)?shù)?，直流?qū)動，超低功耗（單管0.03-0.06瓦），電光功率轉(zhuǎn)換接近100%。一般來說LED的工作電壓是2-3.6V，工作電流是0.02-0.03A；這就是說，它消耗的電能不超過0.1W，相同照明效果比傳統(tǒng)光源節(jié)能8

8、0%以上。led的優(yōu)點三、使用壽命長有人稱LED光源為長壽燈。它為固體冷光源，環(huán)氧樹脂封裝，燈體內(nèi)也沒有松動的部分，不存在燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰等缺點，在恰當(dāng)?shù)碾娏骱碗妷合拢褂脡勖蛇_(dá)6萬到10萬小時，比傳統(tǒng)光源壽命長10倍以上。led的優(yōu)點四、高亮度、低熱量LED使用冷發(fā)光技術(shù)，發(fā)熱量比普通照明燈具低很多。led的優(yōu)點五、環(huán)保LED是由無毒的材料作成，不像熒光燈含水銀會造成污染，同時LED也可以回收再利用。光譜中沒有紫外線和紅外線，既沒有熱量，也沒有輻射，眩光小，冷光源，可以安全觸摸，屬于典型的綠色照明光源led的優(yōu)點六、堅固耐用LED被完全封裝在環(huán)氧樹脂里面，比燈泡和熒光燈管都堅固。

9、燈體內(nèi)也沒有松動的部分，使得LED不易損壞。led的優(yōu)點七、多變幻LED光源可利用紅、綠、藍(lán)三基色原理，在計算機(jī)技術(shù)控制下使三種顏色具有256級灰度并任意混合，即可產(chǎn)生256256256=16777216種顏色，形成不同光色的組合變化多端，實現(xiàn)豐富多彩的動態(tài)變化效果及各種圖像。led的優(yōu)點八、技術(shù)先進(jìn)與傳統(tǒng)光源單調(diào)的發(fā)光效果相比，LED光源是低壓微電子產(chǎn)品。它成功融合了計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、圖像處理技術(shù)、嵌入式控制技術(shù)等，所以亦是數(shù)字信息化產(chǎn)品，是半導(dǎo)體光電器件“高新尖”技術(shù)，具有在線編程、無限升級、靈活多變的特點。led的缺點：第一點LED發(fā)光二極管已被全球公認(rèn)為最高效的人造照明技術(shù)。雖

10、然國內(nèi)還有不少人在商家誤導(dǎo)下認(rèn)為LED是用來替代LCD液晶的顯示技術(shù)，但實際上這種高能效照明技術(shù)從上世紀(jì)六七十年代就已經(jīng)開始應(yīng)用，如今從各種指示燈、路燈、節(jié)日彩燈再到筆記本、電視背光都在廣泛采用LED照明。由于其高能效，人們普遍認(rèn)為用LED燈取代傳統(tǒng)的燈泡、熒光燈是一種非常環(huán)保的做法。然而，近日由美國加州大學(xué)艾爾文分校進(jìn)行的一項調(diào)查卻顯示，使用LED的環(huán)保功效很可能會被其包含的有毒物質(zhì)所抵消。在該校社會生態(tài)學(xué)系和公共健康項目共同進(jìn)行的這項研究中，他們分析了市場上常見的圣誕樹彩燈組中的紅色、黃色、綠色和藍(lán)色的LED燈，其中既包括高亮度LED，也包括低亮度產(chǎn)品。結(jié)果顯示，這些LED燈中包含有銻、砷

11、、鉻、鉛以及其他多種金屬元素。其中，部分LED燈的有毒元素含量已經(jīng)超過了監(jiān)管部門制定的標(biāo)準(zhǔn)。比如在低亮度紅色LED燈中，研究人員發(fā)現(xiàn)其鉛含量超標(biāo)達(dá)到8倍，鎳含量也超標(biāo)2.5倍。實際上在美國加州法律中，絕大多數(shù)LED燈都已經(jīng)被明確定義為有毒垃圾，如果使用普通填埋的辦法處理將會污染土壤和地下水。而如果LED燈破碎，還可能會對直接接觸的人體健康造成損害。但至今，無論各國政府還是民眾都對LED燈的環(huán)境和健康危險知之甚少。該報告表示，LED中的砷、鉛、鎳和銅元素對人體和環(huán)境的影響最為嚴(yán)重，未來應(yīng)當(dāng)進(jìn)行更為細(xì)致深入的調(diào)查，以促進(jìn)政府對LED產(chǎn)品的安全使用和回收處理制定規(guī)范。簡單的說，大家應(yīng)該清楚，雖然LE

12、D的能效非常高，但它絕非完全環(huán)保的選擇，只是蘊(yùn)含的潛在危險和其他照明技術(shù)不同罷了。第二點LED需要由于單個發(fā)光面比較窄，通常大規(guī)模集成在線路板上，形成一個比較大的發(fā)光源，由此會造成大量熱量積累，有時會擊穿電路板。所以LED燈的散熱一定要好。鋰電池原理鋰電池原理簡介：鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。最早出現(xiàn)的鋰電池使用以下反應(yīng)：Li+MnO=LiMnO，該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，放電。正極上發(fā)生的反應(yīng)為LiCoO=充電=Li-xCoO+Xli+Xe(電子)負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)為6C+XLi+Xe=LixC6電池總反應(yīng)：LiCoO+6C=Li1-xCoO+LixC6鋰電池

13、是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。最早出現(xiàn)的鋰電池來自于偉大的發(fā)明家愛迪生，使用以下反應(yīng)：Li+MnO2=LiMnO2該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，放電。由于鋰金屬的化學(xué)特性非?；顫姡沟娩嚱饘俚募庸?、保存、使用，對環(huán)境要求非常高。所以，鋰電池長期沒有得到應(yīng)用。現(xiàn)在鋰電池已經(jīng)成為了主流。鋰電池工作原理鋰離子電池以碳素材料為負(fù)極，以含鋰的化合物作正極，沒有金屬鋰存在，只有鋰離子，這就是鋰離子電池。鋰離子電池是指以鋰離子嵌入化合物為正極材料電池的總稱。鋰離子電池的充放電過程，就是鋰離子的嵌入和脫嵌過程。在鋰離子的嵌入和脫嵌過程中，同時伴隨著與鋰離子等當(dāng)量電子的嵌入和脫嵌（習(xí)慣上正

14、極用嵌入或脫嵌表示，而負(fù)極用插入或脫插表示）。在充放電過程中，鋰離子在正、負(fù)極之間往返嵌入/脫嵌和插入/脫插，被形象地稱為“搖椅電池”。鋰離子電池能量密度大，平均輸出電壓高。自放電小，每月在10%以下。沒有記憶效應(yīng)。工作溫度范圍寬為-2060。循環(huán)性能優(yōu)越、可快速充放電、充電效率高達(dá)100%，而且輸出功率大。使用壽命長。沒有環(huán)境污染，被稱為綠色電池。鋰電池的優(yōu)點1、能量比比較高。具有高儲存能量密度，目前已達(dá)到460-600Wh/kg，是鉛酸電池的約6-7倍；2、使用壽命長，使用壽命可達(dá)到6年以上，磷酸亞鐵鋰為正極的電池1C（100%DOD）充放電，有可以使用10,000次的記錄；3、額定電壓高

15、（單體工作電壓為3.7V或3.2V），約等于3只鎳鎘或鎳氫充電電池的串聯(lián)電壓，便于組成電池電源組；4、具備高功率承受力，其中電動汽車用的磷酸亞鐵鋰鋰離子電池可以達(dá)到15-30C充放電的能力，便于高強(qiáng)度的啟動加速；5、自放電率很低，這是該電池最突出的優(yōu)越性之一，目前一般可做到1%/月以下，不到鎳氫電池的1/20；6、重量輕，相同體積下重量約為鉛酸產(chǎn)品的1/5-6；7、高低溫適應(yīng)性強(qiáng)，可以在-20-60的環(huán)境下使用，經(jīng)過工藝上的處理，可以在-45環(huán)境下使用；8、綠色環(huán)保，不論生產(chǎn)、使用和報廢，都不含有、也不產(chǎn)生任何鉛、汞、鎘等有毒有害重金屬元素和物質(zhì)。9、生產(chǎn)基本不消耗水，對缺水的我國來說，十分有

16、利。比能量指的是單位重量或單位體積的能量。比能量用Wh/kg或Wh/L來表示。Wh是能量的單位，W是瓦、h是小時；kg是千克(重量單位)，L是升(體積單位)。鋰電池的缺點：鋰原電池均存在安全性差，有發(fā)生爆炸的危險。2、鈷酸鋰的鋰離子電池不能大電流放電，安全性較差。3、鋰離子電池均需保護(hù)線路，防止電池被過充過放電。4、生產(chǎn)要求條件高，成本高。鋰電池保護(hù)電路鋰電池保護(hù)電路圖鋰電池保護(hù)電路近年來，PDA、數(shù)字相機(jī)、手機(jī)、可攜式音訊設(shè)備和藍(lán)芽設(shè)備等越來越多的產(chǎn)品采用鋰電池作為主要電源。鋰電池具有體積小、能量密度高、無記憶效應(yīng)、循環(huán)壽命高、高電壓電池和自放電率低等優(yōu)點，與鎳鎘、鎳氫電池不太一樣，鋰電池必

17、須考慮充電、放電時的安全性，以防止特性劣化。針對鋰電池的過充、過度放電、過電流及短路保護(hù)很重要，所以通常都會在電池包內(nèi)設(shè)計保護(hù)線路用以保護(hù)鋰電池。由于鋰離子電池能量密度高，因此難以確保電池的安全性。在過度充電狀態(tài)下，電池溫度上升后能量將過剩，于是電解液分解而產(chǎn)生氣體，因內(nèi)壓上升而產(chǎn)生自燃或破裂的危險；反之，在過度放電狀態(tài)下，電解液因分解導(dǎo)致電池特性及耐久性劣化，因而降低可充電次數(shù)。鋰離子電池的保護(hù)電路就是要確保這樣的過度充電及放電狀態(tài)時的安全性，并防止特性劣化。鋰離子電池的保護(hù)電路是由保護(hù)IC及兩顆功率MOSFET所構(gòu)成，其中保護(hù)IC監(jiān)視電池電壓，當(dāng)有過度充電及放電狀態(tài)時切換到以外掛的功率MO

18、SFET來保護(hù)電池，保護(hù)IC的功能有過度充電保護(hù)、過度放電保護(hù)和過電流短路保護(hù)。一、過度放電保護(hù)在過度放電的情況下，電解液因分解而導(dǎo)致電池特性劣化，并造成充電次數(shù)的降低。采用鋰電池保護(hù)IC可以避免過度放電現(xiàn)象產(chǎn)生，實現(xiàn)電池保護(hù)功能。過度放電保護(hù)IC原理：為了防止鋰電池的過度放電狀態(tài)，假設(shè)鋰電池接上負(fù)載，當(dāng)鋰電池電壓低于其過度放電電壓檢測點（假定為2.3V）時將激活過度放電保護(hù)，使功率MOSFET由開轉(zhuǎn)變?yōu)榍袛喽刂狗烹姡员苊怆姵剡^度放電現(xiàn)象產(chǎn)生，并將電池保持在低靜態(tài)電流的待機(jī)模式，此時的電流僅0.1A。當(dāng)鋰電池接上充電器，且此時鋰電池電壓高于過度放電電壓時，過度放電保護(hù)功能方可解除。另外，考

19、慮到脈沖放電的情況，過放電檢測電路設(shè)有延遲時間以避免產(chǎn)生誤動作。二、過度充電保護(hù)過度充電保護(hù)IC的原理為：當(dāng)外部充電器對鋰電池充電時，為防止因溫度上升所導(dǎo)致的內(nèi)壓上升，需終止充電狀態(tài)。此時，保護(hù)IC需檢測電池電壓，當(dāng)?shù)竭_(dá)4.25V時（假設(shè)電池過充點為4.25V）即激活過度充電保護(hù)，將功率MOSFET由開轉(zhuǎn)為切斷，進(jìn)而截止充電。另外，還必須注意因噪音所產(chǎn)生的過度充電檢出誤動作，以免判定為過充保護(hù)。因此，需要設(shè)定延遲時間，并且延遲時間不能短于噪音的持續(xù)時間三、過電流及短路電流因為不明原因（放電時或正負(fù)極遭金屬物誤觸）造成過電流或短路，為確保安全，必須使其立即停止放電。過電流保護(hù)IC原理為，當(dāng)放電電

20、流過大或短路情況產(chǎn)生時，保護(hù)IC將激活過（短路）電流保護(hù)，此時過電流的檢測是將功率MOSFET的Rds(on)當(dāng)成感應(yīng)阻抗用以監(jiān)測其電壓的下降情形，如果比所定的過電流檢測電壓還高則停止放電，運算公式為:V-=IRds(on)2（V-為過電流檢測電壓，I為放電電流）假設(shè)V-=0.2V，Rds(on)=25m，則保護(hù)電流的大小為I=4A同樣地，過電流檢測也必須設(shè)有延遲時間以防有突發(fā)電流流入時產(chǎn)生誤動作。通常在過電流產(chǎn)生后，若能去除過電流因素（例如馬上與負(fù)載脫離），將會恢復(fù)其正常狀態(tài)，可以再進(jìn)行正常的充放電動作。四、鋰電池保護(hù)IC的新功能除了上述的鋰電池保護(hù)IC功能之外，下面這些新的功能同樣值得關(guān)注

21、：1.充電時的過電流保護(hù)當(dāng)連接充電器進(jìn)行充電時突然產(chǎn)生過電流（如充電器損壞），電路立即進(jìn)行過電流檢測，此時Cout將由高轉(zhuǎn)為低，功率MOSFET由開轉(zhuǎn)為切斷，實現(xiàn)保護(hù)功能。V-=IRds(on)2（I是充電電流；Vdet4，過電流檢測電壓，Vdet4為-0.1V）2.過度充電時的鎖定模式通常保護(hù)IC在過度充電保護(hù)時將經(jīng)過一段延遲時間，然后就會將功率MOSFET切斷以達(dá)到保護(hù)的目的，當(dāng)鋰電池電壓一直下降到解除點（過度充電滯后電壓）時就會恢復(fù)，此時又會繼續(xù)充電保護(hù)放電充電放電。這種狀態(tài)的安全性問題將無法獲得有效解決，鋰電池將一直重復(fù)著充電放電充電放電的動作，功率MOSFET的柵極將反復(fù)地處于高低電

22、壓交替狀態(tài)，這樣可能會使MOSFET變熱，還會降低電池壽命，因此鎖定模式很重要。假如鋰電保護(hù)電路在檢測到過度充電保護(hù)時有鎖定模式，MOSFET將不會變熱，且安全性相對提高很多。在過度充電保護(hù)之后，只要充電器連接在電池包上，此時將進(jìn)入過充鎖定模式。此時，即使鋰電池電壓下降也不會產(chǎn)生再充電的情形，將充電器移除并連接負(fù)載即可恢復(fù)充放電的狀態(tài)。3.減少保護(hù)電路組件尺寸將過度充電和短路保護(hù)用的延遲電容器整合在到保護(hù)IC里面，以減少保護(hù)電路組件尺寸。五、對保護(hù)IC性能的要求1.過度充電保護(hù)的高精密度化當(dāng)鋰離子電池有過度充電狀態(tài)時，為防止因溫度上升所導(dǎo)致的內(nèi)壓上升，須截止充電狀態(tài)。保護(hù)IC將檢測電池電壓，當(dāng)

23、檢測到過度充電時，則過度充電檢測的功率MOSFET使之切斷而截止充電。此時應(yīng)注意的是過度充電的檢測電壓的高精密度化，在電池充電時，使電池充電到飽滿的狀態(tài)是使用者很關(guān)心的問題，同時兼顧到安全性問題，因此需要在達(dá)到容許電壓時截止充電狀態(tài)。要同時符合這兩個條件，必須有高精密度的檢測器，目前檢測器的精密度為25mV，該精密度將有待于進(jìn)一步提高。2.降低保護(hù)IC的耗電隨著使用時間的增加，已充過電的鋰離子電池電壓會逐漸降低，最后低到規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)值以下，此時就需要再度充電。若未充電而繼續(xù)使用，可能造成由于過度放電而使電池不能繼續(xù)使用。為防止過度放電，保護(hù)IC必須檢測電池電壓，一旦達(dá)到過度放電檢測電壓以下，就得使

24、放電一方的功率MOSFET切斷而截止放電。但此時電池本身仍有自然放電及保護(hù)IC的消耗電流存在，因此需要使保護(hù)IC消耗的電流降到最低程度。3.過電流短路保護(hù)需有低檢測電壓及高精密度的要求因不明原因?qū)е露搪窌r必須立即停止放電。過電流的檢測是以功率MOSFET的Rds(on)為感應(yīng)阻抗，以監(jiān)視其電壓的下降，此時的電壓若比過電流檢測電壓還高時即停止放電。為了使功率MOSFET的Rds(on)在充電電流與放電電流時有效應(yīng)用，需使該阻抗值盡量低，目前該阻抗約為20m30m，這樣過電流檢測電壓就可較低。4.耐高電壓電池包與充電器連接時瞬間會有高壓產(chǎn)生，因此保護(hù)IC應(yīng)滿足耐高壓的要求。5.低電池功耗在保護(hù)狀態(tài)

25、時，其靜態(tài)耗電流必須要小0.1A。6.零伏可充電有些電池在存放的過程中可能因為放太久或不正常的原因?qū)е码妷旱偷?V，故保護(hù)IC需要在0V時也可以實現(xiàn)充電。六、保護(hù)IC發(fā)展展望如前所述，未來保護(hù)IC將進(jìn)一步提高檢測電壓的精密度、降低保護(hù)IC的耗電流和提高誤動作防止功能等，同時充電器連接端子的高耐壓也是研發(fā)的重點。在封裝方面，目前已由SOT23-6逐漸轉(zhuǎn)向SON6封裝，將來還有CSP封裝，甚至出現(xiàn)COB產(chǎn)品用以滿足現(xiàn)在所強(qiáng)調(diào)的輕薄短小要求。在功能方面，保護(hù)IC不需要整合所有的功能，可根據(jù)不同的鋰電池材料開發(fā)出單一保護(hù)IC，如只有過充保護(hù)或過放保護(hù)功能，這樣可以大幅減少成本及尺寸。當(dāng)然，功能組件單晶

26、體化是不變的目標(biāo)，如目前手機(jī)制造商都朝向?qū)⒈Ｗo(hù)IC、充電電路以及電源管理IC等周邊電路與邏輯IC構(gòu)成雙芯片的芯片組，但目前要使功率MOSFET的開路阻抗降低，難以與其它IC整合，即使以特殊技術(shù)制成單芯片，恐怕成本將會過高。因此，保護(hù)IC的單晶體化將需一段時間來解決。鋰電池保護(hù)電路圖：圖一圖二圖三鋰電池充電方法及鋰電池充電使用誤區(qū)鋰電池充電方法題記：現(xiàn)在手機(jī)用的是鋰離子電池，所以，不存在記憶效應(yīng)問題，也不需要激活，第一次充電不需要像鎳電那樣沖12小時以上，只需要充4小時左右，離子電池的壽命只與充電次數(shù)有關(guān)系，鋰離子電池可以充電1000次左右。待機(jī)時間與使用情況有關(guān)系。但是，賣手機(jī)的卻說前面三次充

27、電時間要達(dá)到12小時。到底怎么回事？1、如何為新電池充電在使用鋰電池中應(yīng)注意的是，電池放置一段時間后則進(jìn)入休眠狀態(tài)，此時容量低于正常值，使用時間亦隨之縮短。但鋰電池很容易激活，只要經(jīng)過35次正常的充放電循環(huán)就可激活電池，恢復(fù)正常容量。由于鋰電池本身的特性，決定了它幾乎沒有記憶效應(yīng)。因此用戶手機(jī)中的新鋰電池在激活過程中，是不需要特別的方法和設(shè)備的。不僅理論上是如此，從我自己的實踐來看，從一開始就采用標(biāo)準(zhǔn)方法充電這種“自然激活”方式是最好的。對于鋰電池的“激活”問題，眾多的說法是：充電時間一定要超過12小時，反復(fù)做三次，以便激活電池。這種“前三次充電要充12小時以上”的說法，明顯是從鎳電池（如鎳鎘

28、和鎳氫）延續(xù)下來的說法。所以這種說法，可以說一開始就是誤傳。鋰電池和鎳電池的充放電特性有非常大的區(qū)別，而且可以非常明確的告訴大家，我所查閱過的所有嚴(yán)肅的正式技術(shù)資料都強(qiáng)調(diào)過充和過放電會對鋰電池、特別是液體鋰離子電池造成巨大的傷害。因而充電最好按照標(biāo)準(zhǔn)時間和標(biāo)準(zhǔn)方法充電，特別是不要進(jìn)行超過12個小時的超長充電。通常，手機(jī)說明書上介紹的充電方法，就是適合該手機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)充電方法。此外，鋰電池的手機(jī)或充電器在電池充滿后都會自動停充，并不存在鎳電充電器所謂的持續(xù)10幾小時的“涓流”充電。也就是說，如果你的鋰電池在充滿后，放在充電器上也是白充。而我們誰都無法保證電池的充放電保護(hù)電路的特性永不變化和質(zhì)量的萬無

29、一失，所以你的電池將長期處在危險的邊緣徘徊。這也是我們反對長充電的另一個理由。此外在對某些手機(jī)上，充電超過一定的時間后，如果不去取下充電器，這時系統(tǒng)不僅不停止充電，還將開始放電-充電循環(huán)。也許這種做法的廠商自有其目的，但顯然對電池和手機(jī)/充電器的壽命而言是不利的。同時，長充電需要很長的時間，往往需要在夜間進(jìn)行，而以我國電網(wǎng)的情況看，許多地方夜間的電壓都比較高，而且波動較大。前面已經(jīng)說過，鋰電池是很嬌貴的，它比鎳電在充放電方面耐波動的能力差得多，于是這又帶來附加的危險。此外，不可忽視的另外一個方面就是鋰電池同樣也不適合過放電，過放電對鋰電池同樣也很不利。這就引出下面的問題。2、正常使用中應(yīng)該何時

30、開始充電在我們的論壇上，經(jīng)?？梢砸姷竭@種說法，因為充放電的次數(shù)是有限的，所以應(yīng)該將手機(jī)電池的電盡可能用光再充電。但是我找到一個關(guān)于鋰離子電池充放電循環(huán)的實驗表，關(guān)于循環(huán)壽命的數(shù)據(jù)列出如下：循環(huán)壽命(10DOD):1000次循環(huán)壽命(100DOD):200次其中DOD是放電深度的英文縮寫。從表中可見，可充電次數(shù)和放電深度有關(guān)，10DOD時的循環(huán)壽命要比100DOD的要長很多。當(dāng)然如果折合到實際充電的相對總?cè)萘浚?0*1000=100，100*200=200，后者的完全充放電還是要比較好一些，但前面網(wǎng)友的那個說法要做一些修正：在正常情況下，你應(yīng)該有保留地按照電池剩余電量用完再充的原則充電，但假如你

31、的電池在你預(yù)計第2天不可能堅持整個白天的時候，就應(yīng)該及時開始充電，當(dāng)然你如果愿意背著充電器到辦公室又當(dāng)別論。而你需要充電以應(yīng)付預(yù)計即將到來的會導(dǎo)致通訊繁忙的重要事件的時候，即使在電池尚有很多余電時，那么你也只管提前充電，因為你并沒有真正損失“1”次充電循環(huán)壽命，也就是“0.x”次而已，而且往往這個x會很小。電池剩余電量用完再充的原則并不是要你走向極端。和長充電一樣流傳甚廣的一個說法，就是“盡量把手機(jī)電池的電量用完，最好用到自動關(guān)機(jī)”。這種做法其實只是鎳電池上的做法，目的是避免記憶效應(yīng)發(fā)生，不幸的是它也在鋰電池上流傳之今。曾經(jīng)有人因為手機(jī)電池電量過低的警告出現(xiàn)后，仍然不充電繼續(xù)使用一直用到自動關(guān)

32、機(jī)的例子。結(jié)果這個例子中的手機(jī)在后來的充電及開機(jī)中均無反應(yīng)，不得不送客服檢修。這其實就是由于電池因過度放電而導(dǎo)致電壓過低，以至于不具備正常的充電和開機(jī)條件造成的。3、對鋰電池手機(jī)的正確做法歸結(jié)起來，我對鋰電池手機(jī)在使用中的充放電問題最重要的提示是：1、按照標(biāo)準(zhǔn)的時間和程序充電，即使是前三次也要如此進(jìn)行；2、當(dāng)出現(xiàn)手機(jī)電量過低提示時，應(yīng)該盡量及時開始充電；3、鋰電池的激活并不需要特別的方法，在手機(jī)正常使用中鋰電池會自然激活。如果你執(zhí)意要用流傳的“前三次12小時長充電激活”方法，實際上也不會有效果。鋰電池充電使用誤區(qū)那么電池需要激活嗎？答案是肯定的，需要激活！但是，這個過程是由生產(chǎn)廠家完成的，與用

33、戶無關(guān)，用戶也沒有能力完成。鋰電池真正的激活過程是這樣的：鋰離子電池殼灌輸電解液-封口-化成，就是恒壓充電，然后放電，如此進(jìn)行幾個循環(huán)，使電極充分浸潤電解液充分活化，直至容量達(dá)到要求為止，這個就是激活過程-分容，也就是說出廠后鋰離子電池到用戶手上已經(jīng)是激活過的了。另外，其中有些電池的激活過程需要電池處于開口狀態(tài)，激活以后再封口，除非您擁有了電芯生產(chǎn)設(shè)備，否則如何完成？可是為什么有些產(chǎn)品的說明書上寫著，簡易用戶前三次使用，要對手機(jī)進(jìn)行完全的充放電呢？難道這不是激活嗎？其實事實是這樣的，在電池出廠，然后銷售，再到用戶的手中，會經(jīng)歷一段時間，一個月或者幾個月，這樣一來，電池的電極材料就會“鈍化”，說

34、明書里建議初次使用的電池最好進(jìn)行三次完全充放過程，是為了快速消除電極材料的鈍化，達(dá)到最高效能。但是這個過程完全不需要12個小時，應(yīng)該是充滿為止。其實我們不理會這點，正常使用一段時間也同樣可以消除鈍化。鋰電池只能充放電500次相信絕大部分消費者都聽說過，鋰電池的壽命是“500次”，500次充放電，超過這個次數(shù)，電池就“壽終正寢”了，許多朋友為了能夠延長電池的壽命，每次都在電池電量完全耗盡時才進(jìn)行充電，這樣對電池的壽命真的有延長作用嗎？答案是否定的。其實這里有一個概念錯誤，鋰電池的壽命是“500次”，指的不是充電的次數(shù)，而是一個充放電的周期，比如，先充40，用了一段時間以后又充了20，下次用過以后

35、又充了30，再下次20在該20的中途，即剛補(bǔ)充了10的電力之時，總共累計完成一個充電周期。之后是下一個周期。一塊鋰電在第一天只用了一半的電量，然后又為它充滿電。如果第二天還如此，即用一半就充，總共兩次充電下來，這只能算作一個充電周期，而不是兩個。因此，通?？赡芤?jīng)過好幾次充電才完成一個周期。每完成一個充電周期，電量就會減少一點。不過，減少幅度非常小，高品質(zhì)的電池充過多次周期后，仍然會保留原始電量的80%。假設(shè)一次完全放電的電量是Q，一塊電池的周期為500次，那么它在壽命中提供的總電量是500Q，如果我們將電量用到一半時充電，設(shè)充電次數(shù)為A，簡單地求解，1/2Q*A500Q，A應(yīng)該是1000次。因此對于電池壽命，我們可以用周期來衡量，但是絕不要用次數(shù)來衡量。追求最高性能過充過放還有一些朋友，為了追求電池的性能，喜歡對電池過度充電和放電。這將對鋰離子電池的正負(fù)極造成永久的損壞，從分子層面看，可以直觀的理解，過度放電將導(dǎo)致負(fù)極碳過度釋出鋰離子而使得其片層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塌陷，過度充電將把太多的鋰離子硬塞進(jìn)負(fù)極碳結(jié)構(gòu)里去，而使得其中一些鋰離子再也無法釋放出來。這也是鋰離子電池為什么通常配有充放電的控制電路的原因。另外，現(xiàn)