三串锂电池保护板电路设计全解析
保护芯片+ 过流设定 +MOS 选型 + 均衡 + 充电搭配 + 放电降压，一次讲透
做三串锂电池（ 11.1V/12.6V ）产品的工程师，要完整搞定一块保护板，需要搞清楚 6 件
事：选什么保护芯片、过流保护电流怎么计算、 MOS 管怎么选、要不要加均衡、充电电路怎么搭配、放电后面的降压电路用什么芯片。
今天基于平芯微（ PW ）成熟平台，把三串锂电池保护板从芯片选型到周边电路全部捕一遍， 每一节都可以直接抄电路图。
一、保护芯片选型：PW7126 vs PW7127
三串锂电池保护板的主芯片首选 PW7126
和
PW7127
，两颗芯片都集成了过充、过放、过
流、短路四重保护，还支持高精度电压检测，差异主要在封装和
NTC
保护上。
PW7126 —
基本型三串保护芯片
封装：
SOP8
保护功能：
过充
/
过放
/
过流
/
短路
NTC
保护：
无
适用场景：
大部分三串应用，包括电动工具、扫地机、小电动车、
LED
照明等常规场景
PW7127 —
带
NTC
温度保护的三串芯片
封装：SOP8
保护功能：
过充
/
过放
/
过流
/
短路
+ NTC
温度保护
NTC
保护：
支持（
103AT B=3435
）
适用场景：对电池包温度敏感的应用，如定制锂电池包、安全等级高的产品、高功率快充場
景，避免电池高温起火
选型建议
•
不需要温度保护、成本敏感
→ 选
PW7126
• 需要监控电池温度、要求高安全级别 → 选
PW7127
• 两者引脚兼容度高，项目向前兼容时可预留
NTC
位置
过流保护阈值由采样电阻 RSENSE
和芯片内部的过流检测电压
VOCP
决定，基本公式：
过流电流 IOCP = VOCP / RSENSE
PW7126/PW7127
的
VOCP
约为
100mV
（以官方手册为准），选不同阻值的采样电阻对应
不同的过流保护电流：
PW7126
的过流设置：由 RSENSE
电阻阻值决定
二、过流保护如何设置
PW7127
的过流设置：由
MOS
管内阻：
Q1+Q2
组成，如
MOS
管
PW4406A
，内阻约
15mR
，
Q1
和
Q2
都是
PW4406A
，内阻相加
15mR+15mR=30mR
，
0.2V30mR=
约 7A
•
选阻位时，过流保护点建议设为平均持续电流的
1.2
–
2
倍，避免启动琬流误触发
• 大电流时双阻并联（如
20A
方案用
RSENSE1+RSENSE2
），可降低发热并提高精度
• 采样电阻选择
1%
精度、低温漂型号合金电阻
• 实际工作电流就受到实际温度影响来决定。请看第三部分内容：MOS
管选型与并联关系
三串保护板
MOS
管主要看三个参数：耐压
VDS
、导通内阻
RDS(on)
、持续电流
ID
。三串电池充电峰值
12.6V
，
VDS
建议选≥
20V
以上。
实际设计要点
三、MOS
管选型与并联关系
MOS
并联与持续电流的关系
•
如
PW4406A
单对
MOS
只能支持
3A
左右持续电流
• 两对
PW44606A
，
MOS
并联（
x4
）可到达
6
–
7A
（
SOP8
封装）
•
TO252
封装的
PW80N03
单对就能到达
7
–
10A
•
TO252
双对并联可达
14/15A
持续电流
• 并联时注意
RDS(on)
一致性，建议同型号同批次，避免电流分配不均
• 同时预留
20%-40%
左右实际工作余量设计
• 注意所有
MOS
管的
ID
电流都是高温极限瞬间值，并不是常规工作时的电流。一般看
MOS
内阻，不是看
ID
电流。
选型建议
• 持续电流
3A
以内 →
PW4406A x2
，成本最低
• 持续电流
6
–
7A
→
PW4406A x4
或
PW80N03 x2
• 持续电流
14A
以上 →
PW80N03 x4
，
TO252
大面积散热
多节锂电池长期使用后，各节容量、内阻会产生不一致。无均衡时，最弱那节充不满、放先
空，电池组寿命大幅缩短。加均衡电路可以延长电芯寿命，
PW2213 —
锂电池均衡芯片
封装：
SOT23-6L
工作方式：
被动均衡（耐能量均衡）
均衡阈值：
4.2V
±
30mV
（当单节电压达到充满阈值时，以旁路电阻方式单独释放这个电池多余能量）
旁路电流：
由外接
RBAL
（一般
620
Ω）决定，约
30
–
50mA
典型搭配：
三串时需萠
3
颗
PW2213
（
U6/U7/U8
），配合
PW2302
驱动
MOS + RBAL
释放电阻
四、均衡电路：PW2213
均衡电路设计要点
•
每节电池都需要一颗
PW2213
，
3S
保护板共需萠
3
颗
• 释放电阻选择
2512 620
Ω
1%
，功癇
2W
以上（释放时发热明显）也可以加大阻值选择其
他封装：
1206/1210
• 均衡驱动
MOS
来开启关闭选
PW2302
或
PW3400A
），每节一颗
•
PCB
布局均衡电阻靠近电池端子，平铺散热
保护板只解决
“安全”问题，而充电电路才能把电池充满。三串电池满充电压
12.6V
，根据
输入电源类型选不同的充电拓扑：
五、充电电路与保护板如何搭配
搭配设计要点
•
充电电流
<
保护板持续电流，否则充电时会触发过流保护
•
P+/P-
为充放电共用口，接负载和充电器
• 充电时均衡芯片
PW2213
自动介入，无需额外控制信号
六、
放电降压电路：PW2163 / PW2205 / PW75XX / PW8600
三串电池输出电压
12.6V
～
9V
（放电区间），后级一般需要降压前级
5V/3.3V/1.8V
供
MCU
、传感器、
LED
驱动等。不同输出电压和电流需求对应不同芯片：
PW2163 —
小体积
DC-DC
降压
输入范围：
4.5-18V
输出电流：
直
3A
开关频率：
高频（可用小型电感）
适用：
体积敏感、中小功率降压場景，如扫地机
MCU
供电、
LED
控制板
PW2205 —
中大电流降压
输入范围：宽范围输入
输出电流：
直 5A
特点：
高效率、内集成
MOS
、外围简单
适用：
中功率负载驱动，如风扇、小电机、蓝牙音箱后级
PW75XX — 36V
耐压线性稳压
LDO
系列
输出电压：
3.3V/5V/3V
等固定可选
静态电流：低至微安级
特点：
无纹波、外围极简（
2
颗电容）、成本低
适用：
小电流
MCU/
传感器供电，一般接在
DC-DC
后级作二次稳压或
MCU
供电
PW8600 — 80V
耐压线性稳压
LDO
系列
输出电压：
3.3V/5V
等固定可选
静态电流：
低至微安级
特点：
无纹波、外围极简（
2
颗电容）、成本低
适用：
小电流
MCU/
传感器供电，一般接在
DC-DC
后级作二次稳压或
MCU
供电
