FM5497(富满微 单节高压锂电保护 IC)
FM5497 是单串锂电池保护芯片,支持4.425V 高压锂电(4.4V 体系),封装 DFN-6L(1.4×1.4mm,超小贴片),用于单节锂钴 / 锂聚合物高压电芯保护,内置电压、电流、短路保护,支持0V 零伏充电富满微电子...。 👉 和前面 FM3513 / TC3341 区别:FM3513、TC3341 是均衡 IC;FM5497 是单串锂电保护 IC,负责过充、过放、过流、短路保护。
一、核心电气参数
表格
| 参数 |
规格 |
| 封装 |
DFN-6L 1.4×1.4mm |
| 过充保护电压 |
4.425V |
| 过充恢复电压 |
4.225V |
| 过放保护电压 |
2.50V |
| 过放恢复电压 |
3.00V |
| 放电过流检测电压 |
35mV |
| 充电过流检测电压 |
-20mV |
| 短路保护检测电压 |
0.15V |
| 特色功能 |
0V 充电(电芯深度亏电至 0V 仍可恢复充电) |
| 适用电芯 |
单节 4.4V 高压三元锂 / 锂聚合物电芯 |
二、功能说明
FM5497 搭配外部两颗 N-MOS(充电 MOS + 放电 MOS)组成单串 BMS 保护回路:
- 过充保护:电芯电压上升到 4.425V,延时后关闭充电 MOS,停止充电;电压回落至 4.225V 自动解除保护。
- 过放保护:电芯放电跌到 2.5V,关闭放电 MOS,防止电芯深度放电损坏;电压回升到 3.0V 解除。
- 放电过流保护:放电回路电流采样电阻上压降≥35mV,触发保护,关断放电 MOS。
- 充电过流保护:充电方向电流,采样电阻压降≤-20mV 触发充电过流保护。
- 短路保护:输出短路,采样电压低于 0.15V,快速锁断输出。
- 0V 充电:电芯亏电到 0V,芯片依然允许小电流充电,救活亏电电芯。
三、引脚定义(DFN-6L)
- VDD:电池正极
- VSS:电池负极
- DO:放电 MOS 驱动
- CO:充电 MOS 驱动
- VM:电流检测端(接 CS 采样电阻)
- NC:空脚
四、典型应用场景
- 单节 4.4V 高压锂聚合物电池包
- TWS 耳机电池、智能手表、智能手环
- 电子烟、智能穿戴设备
- 小型医疗设备、便携传感器电池
- 小型 LED 灯具、手持美容仪
❗注意:不是 4.2V 普通三元锂,是 4.4V 高压锂电;不要和普通 4.2V 保护 IC 混用。
五、外围 BOM(单串方案)
- FM5497
- 2 颗低压 N-MOS(CO、DO 驱动)
- 电流采样电阻 Rsense:根据设定保护电流取值
- VDD-VSS 并联 0.1μF 滤波电容
- 可选:ESD 保护器件
六、设计要点
- VM 引脚走线短,采样电阻紧靠 VM 与 VSS,降低采样误差;
- MOS 管选用低 Rds (on) N-MOS,降低导通损耗;
- 芯片封装很小(1.4*1.4 DFN),PCB 焊盘要做好,注意虚焊;
- 采样电阻功率要留余量,大电流方案发热需要评估;
- 支持 0V 充电,适合产品容易深度亏电的场景。
七、FM5497 对比你前面看的 FM3513 / TC3341
表格
| 型号 |
类型 |
作用 |
适用电芯 |
| FM5497 |
单串保护 IC |
过充 / 过放 / 过流 / 短路保护 |
4.4V 高压单节锂电 |
| FM3513 |
均衡 IC |
多串 PACK 电芯被动均衡 |
4.2V 三元多串 |
| TC3341 |
均衡控制器 |
多串 PACK 电芯被动均衡(外置 MOS) |
4.2V 三元多串 |
选型区分:
- 单节电池保护 → FM5497;
- 2~7 串多串 PACK,需要电芯压差均衡 → FM3513 / TC3341(均衡芯片,必须额外加多串保护 IC)。
八、优缺点
✅优点
- 支持 4.4V 高压锂电,适合穿戴高能量密度电芯;
- 0V 充电,亏电电池可恢复;
- 极小 DFN 封装,适合空间紧张小型消费电子产品;
- 保护阈值精度高,集成全套保护。
❌缺点
- 仅单串保护,不能用于 2 串及以上 PACK;
- DFN 小封装,SMT 焊接难度高;
- 需要外接两颗 MOS 管和采样电阻。
FM5497 电路应用(富满微 单串 4.4V 高压锂电保护 IC,DFN-6L 1.4×1.4mm)
重要:FM5497 只用于单节 4.4V 高压锂聚合物 / 三元锂电,不能用于 4.2V 普通锂电,不能用于 2 串及以上 PACK;芯片驱动 2 颗 N-MOS(充电管 + 放电管)构成 BMS 保护回路,具备 0V 充电功能富满微电子...。
一、引脚定义(DFN-6L)
表格
| 引脚 |
名称 |
功能 |
| 1 |
VDD |
电芯正极 B+ |
| 2 |
VSS |
电芯负极 B- |
| 3 |
DO |
放电 MOS 驱动输出 |
| 4 |
CO |
充电 MOS 驱动输出 |
| 5 |
VM |
电流检测端,接采样电阻 Rsense |
| 6 |
NC |
空脚 |
二、典型电路连接(文字原理图)
B+(电芯正极) → FM5497 VDD
B-(电芯负极) → FM5497 VSS
VDD ←→ VSS 并联 C1=0.1μF 陶瓷滤波电容
FM5497 DO → 放电MOS(M2)G极
FM5497 CO → 充电MOS(M1)G极
M1(充电NMOS)S极 → B-
M1 D极 → M2 S极
M2(放电NMOS)D极 → 输出负极 P-
采样电阻 Rsense 跨接在:B- ↔ VM引脚
VM引脚直接接Rsense靠近B-一侧
电池输出:B+ 为P+;M2 D极为P-
M1 充电 MOS、M2 放电 MOS,两颗都是低压 N 沟道 MOS,推荐 20V 耐压、低 Rds (on),如 AO3400。
BOM 清单(单串保护板)
- FM5497(DFN-6L)
- M1:充电 NMOS
- M2:放电 NMOS
- Rsense 电流采样电阻:根据保护电流选型
- 过流阈值 35mV,例:需要 2A 放电过流,Rsense=35mV/2A=17.5mΩ,功率预留余量
- C1:0.1μF MLCC,VDD-VSS 之间滤波
- 可选:ESD 器件并联在 P+、P - 端口
三、电路工作逻辑
- 正常充放电 CO、DO 输出高,M1、M2 全部导通;电池可以充电、对外放电。
- 过充保护(4.425V) 电芯电压≥4.425V,内部延时后,CO 拉低,关闭充电 MOS M1,停止充电;电压回落至 4.225V 自动解除。
- 过放保护(2.50V) 电芯电压≤2.50V,延时后DO 拉低,关闭放电 MOS M2,禁止放电;电压回升至 3.0V 解除。
- 放电过流保护 放电电流在 Rsense 产生压降≥35mV → DO 拉低,关断放电 MOS。
- 充电过流保护 充电方向,Rsense 压降≤-20mV → CO 拉低,关闭充电 MOS。
- 短路保护 P+P - 短路,VM 检测电压低于 0.15V,快速锁断放电 MOS,保护电芯。
- 0V 充电功能 电芯深度亏电到 0V,芯片仍允许小电流充电,可救活亏电电芯。
四、PCB 布局设计要点(重点,DFN 小封装)
- VM 采样走线必须短:Rsense 紧贴 B - 与 VM 引脚,减少引线电阻,防止电流采样不准;
- MOS 管放在 B - 到 P - 功率通路上,功率走线加粗,降低导通损耗与发热;
- C1(0.1μF)紧贴 FM5497 的 VDD/VSS 引脚,就近放置,抑制电源噪声;
- DFN-6L(1.4×1.4mm)焊盘设计:必须做散热焊盘,开窗 + 多过孔到内层 GND,防止焊接虚焊、热失效;
- CO、DO 栅极走线尽量短,远离功率大电流走线,避免干扰误触发 MOS;
- 功率回路 B- → Rsense → M1 → M2 → P-,走线加宽,减少压降。
五、适用产品场景
- TWS 耳机电池、智能手表、手环(4.4V 高压锂聚合物电芯)
- 电子烟、小型美容仪、便携传感器
- 小型 LED 灯具、微型医疗设备单节锂电
❗禁止场景:
- 4.2V 普通三元锂、磷酸铁锂;
- 2 串 / 多串电池 PACK(FM5497 只有单串电压检测);
- 大电流动力电池,MOS 和采样电阻发热要仔细评估。
六、调试步骤
- 空载:B+、B - 接 4.2V 电芯,测量 VDD = 电池电压,CO、DO 高电平,M1/M2 导通,P+P - 输出等于电池电压;
- 过充测试:电源抬升到 4.425V,延时后 CO 变低,充电 MOS 关闭,P - 不再吸入充电电流;电压降到 4.225V 恢复;
- 过放测试:拉低电池电压到 2.5V,DO 变低,放电 MOS 关断,P - 无放电输出;回升至 3.0V 恢复;
- 短路测试:P+P - 短接,快速触发短路保护,锁断输出;移除短路后重新上电恢复;
- 0V 充电测试:电芯 0V,接入充电器,芯片允许小电流对电池充电。
七、常见电路坑点
- ❌ VM 走线过长:采样电阻引线带来额外压降,导致过流保护点不准;
- ❌ DFN 焊盘设计不良:虚焊,工作间歇性保护;
- ❌ MOS 耐压不足:推荐≥20V 低压 NMOS,不可用低压管子;
- ❌ 采样电阻功率不够:大电流下电阻发热烧毁;
- ❌ 直接用在 4.2V 电芯:虽然可以工作,但属于高压保护 IC,阈值不匹配,不推荐。
八、和前面几颗芯片简单区分
- FM5497:单串保护 IC,负责过充 / 过放 / 过流 / 短路,单节 4.4V 高压锂电
- FM3513:均衡 IC,多串 PACK 被动均衡,4.2V 三元锂,内置开关
- TC3341:均衡控制器,多串 PACK 被动均衡,4.2V 三元锂,外置 NMOS
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