概述：现在便携式电子产品愈来愈要求轻薄短小，使用能量密度较高的可充锂离子电池作为电源已逐渐成为当今市场主流，但锂离子可充电池在使用上有安全性的考虑，过度地充电会使电池膨胀，甚至冒烟、爆炸。因此，一个完整的锂离子可充电池包，除包括锂离子可充电池（以下简称锂电池）外，还必须有一块用来保护锂电池的线路保护板（以下简称保护板）。本文即针对保护板叙述其保护功能。 

锂离子电池特性 
1、充电电压不能太高。锂电池在充电时，电压会一直上升，即使已经充满后也会上升。由于这样的特性，在过充时，不但会损害电池，还有发生爆炸的危险，因此，保护板必须通过“限压”来避免过充电现象发生。 
2、放电电压不能太低。锂电池在放电时，会因为过放电（低于2～3V）其容量和寿命都将会降低，因此，在使用时，须设置一个放电最低电压，以确保不会“过放”。 
3、放电电流不能太大。放电电流过大会使电池发热发烫，会损坏锂电池，在实际应用中须作限流保护，以延长使用寿命。

理光集成电路原理与应用

　　理光保护集成电路以其体积小、精度高、自耗电小、稳定性好而成为保护板厂家之首选，理光单节锂电池保护集成电路型号有六种：RN5VM111C、RN5VM112C、R5421N111C、R5421N112C、R5423N114C、R5423N115C，其功能对比见下表。

本文以其中R5421N112C为例说明其工作原理及应用。
　原理：

1．过充电保护：如图中所示，充电器接于P+、P-端通过保护板对锂电池进行充电时，锂电池电压不断上升，当锂电池电压上升到Vdet1（4.35±0.025）时，R5421N112C的Cout脚电平由HIGH转为LOW，此时，MOSFET M2截止，充电结束，避免锂电池过充现象发生。要使过充保护解除，MOSFETM2导通，有两种途径，一种是Vcc电压降至Vrel1（4.15±0.05）；另一种是断开充电器，P+、P-端接上一负载，即可使MOSFET M2导通，保护解除。
2．过放电保护：如图所示，P+、P-端接上负载对锂电池放电时，电池电压不断下降，当电压降至Vdet2（2.5±0.063）时，R5421N112C的Dout脚电平由HIGH转为LOW，MOSFET M1截止，放电结束，从而避免锂电池过放电现象发生。接上充电器给锂电池充电，当锂电池电压上升到Vdet2（2.5±O.063）时，Dout脚电平由LOW转为HIGH，MOSFET M1打开，过放状态解除，需要注意的是，当锂电池电压降为零时，充电器（充电电压大于1.2V）仍可通过保护板给锂电池充电。此时，MOSFET M2打开，MOSFET M1关闭，通过其并联二极管D1充电。过放保护延迟时间是R5421N112C内部设定，典型值为10ms。另外，当锂电池电压降到2.0V后，R5421N112C供电将由3uA降为0.3uA。进入“standby”模式，此时只有充电检测在正常工作。
3．过流和短路保护：当电池放电电流过大，Vdet3=0.2±0.03时，过流保护开始动作，Dout脚由HIGH转为LOW。当Vcc突然下降0.9±0.3时，在5uS后即进入短路保护状态，Dout脚由HIGH转为LOW。过流保护时间也是由R5421N112C内部设定的，典型值为13ms。
应用：
在图中，R1和R2使R5421N112C供电稳定，同时R5421N112C对C1两端电压（等于Vcc）进行检测，R1应小于1KΩ，R1过大将会使检测电压不准确。R2和C2使R5421N112C V-脚对地（Vss脚）电压稳定。R2应小于1KΩ，否则将可能导致过放电保护后接上充电器Dout脚还无法恢复（L H）。另外，R1、R2起限流作用，其值过小将使R5421N112C功耗增大，（R1+R2）选择1KΩ.