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从安全事故看 SM5307 的防护逻辑 用技术参数筑起充电宝安全防线

07/29 09:29
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近年来,充电宝自燃、爆炸等安全事故频发,追根溯源多与过充过放、温度失控、电路短路等问题相关。作为移动电源核心的电源管理芯片,其防护机制直接决定产品安全底线。SM5307 通过硬件级防护设计与智能化监测,从充电、放电、温度、电路状态四个维度构建全场景安全屏障,针对性解决各类安全隐患。

破解过充隐患:动态调节的充电保护机制

过充是导致充电宝电芯鼓包、自燃的主要元凶,传统方案因充电阈值固定,易因电芯老化出现 “假满电” 现象。SM5307 采用三段式充电逻辑:当电池电压低于 3V 时,自动启动 200mA 涓流充电,避免大电流冲击受损电芯;电压升至 3V 后切换至 2.1A 恒流充电,确保快充效率;达到 4.2V 目标电压后转入恒压模式,直至电流降至阈值以下停止充电。
更关键的是其再充电阈值设置为 4.1V,当电池电压因自放电降至该值以下时才重新启动充电,避免传统方案中 “充满后仍持续涓流充电” 导致的电芯过压风险。同时,芯片内置输入过压保护,当外接适配器电压超过 5.5V 时立即切断充电回路,防止劣质充电器引发的电压击穿

阻断短路风险:微秒级响应的输出防护网

充电宝短路事故多发生在输出端意外接触金属物体时,瞬间大电流会引发线路过热。SM5307 的输出短路保护响应时间仅 10μs,相当于电流刚超过安全阈值就被切断,远快于人类眨眼的速度(约 200ms)。
在日常使用中,若输出电流超过 4A(远超手机、平板等设备的最大输入需求),过流保护会在 10ms 内启动;而当输出电压异常升高超过安全值时,过压保护机制会同步介入。这种 “多层级防护 + 阶梯式响应” 设计,既能应对金属短路等极端情况,也能处理设备异常导致的电流过载,从电路层面杜绝过热起火风险。

温度失控克星:全工况的热保护体系

温度失控是电芯热失控的直接诱因,SM5307 通过NTC 温度检测 + 芯片自测温双重手段实现全链路温控:

-充电阶段:当 NTC 引脚检测到电池温度对应电压为 1.32V(约 0℃)或 0.56V(约 45℃)时,立即停止充电,避免低温下锂枝晶生长或高温下电解液分解;

-放电阶段:若电池温度低至 - 15℃(对应电压 1.52V)或高至 60℃(对应电压 0.38V),输出回路会自动切断,防止极端温度下电芯性能突变;

-芯片自保:当芯片内部温度达到 125℃时,整机过温保护启动,所有功能暂停;直至温度降至 85℃以下(40℃迟滞区间)才恢复工作,避免芯片自身故障引发的热失控。

低电量与待机安全:防止过度放电的隐性防护

电芯过度放电会导致结构损坏,进而引发充电时的安全隐患。SM5307 在电池电压低于 3.0V 时自动关闭输出,并进入低电量报警状态(LED 以 2Hz 频率闪烁)。若电池电压持续降至 2.8V 以下,即使触发按键或接入负载,也会保持输出关闭,强制进入保护模式,需充电至 3.2V 以上才能激活输出,从根源上避免过度放电对电芯的永久性损伤。
在待机状态下,其静态电流仅 10μA,相当于一块 10000mAh 电池完全闲置时,仅因芯片损耗需约 10 年(理论值)才会耗尽电量,大幅减少长期存放中的过放风险。
从实验室数据到实际应用场景,海川半导体SM5307 的安全设计始终围绕 “预防为先”:用 10μs 的短路响应速度拦截突发风险,用 45℃充电截止温度限制电芯负荷,用 3.0V 放电保护底线守护电芯健康。这些看似冰冷的参数背后,是对每一种潜在安全事故的针对性防御,为充电宝筑起一道看得见、测得到的安全防线。

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SM5307 1 泉州海川半导体有限公司 Current Regulator Diode, 2.4mA I(S), Silicon,
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泉州海川半导体有限公司是一家专注于高性能、高品质的数模混合集成电路芯片研发和销售的IC设计公司。其优秀的设计团队来自世界知名大型IC设计公司,拥有10年以上先进的数模混合芯片的设计、生产和测试技术经验。海川的产品覆盖无线网络、移动设备、工业控制等领域的芯片及解决方案,海川提供的芯片成功应用于智能手机、平板电脑、机顶盒、太阳能等众多领域。海川半导体一直秉承为客户提供优质服务和业界最高性价比解决方法的理念,立志成为国际一流的数模混合IC 集成电路设计企业。

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