平芯微HY2120-CB 保护 IC—— 带自恢复功能、、支持 0V 电池充电

平芯微半导体（PWChip ）推出的 HY2120-CB 是一款基于 CMOS 工艺的高精度两节可充电锂电池保护 IC ，集 “ 过充保护 + 过放保护 + 过流充电保护 + 过流放电保护 + 短路保护 ” 五重保护于一身。其核心亮点是带 “ 自恢复功能 ”—— 过放保护触发后，不需接充电器，电池自身电压回升即可自动恢复正常工作，大幅提升用户体验。本文全面解读 HY2120-CB 的功能特性、关键参数、保护机制和应用设计要点。

一、HY2120-CB 产品概述

HY2120-CB ，采用 SOT23-6L 封装，专用于两节串联锂离子 / 锂聚合物电池组的充电和放电保护。其核心特性包括：

（1 ）高精度过充保护阈值 4.280V±25mV （每节）；

（2 ）高精度过放保护阈值 2.900V±80mV （每节）；

（3 ）过流放电保护阈值 0.200V±30mV ；

（4 ）过流充电保护阈值 -0.200V±30mV ；

（5 ）短路保护阈值 0.6V~1.4V ，响应时间 150~500μs ；

（6 ）过放后自恢复功能（ CB 版本特有）；

（7 ）支持 0V 电池充电功能（完全放空的电池也可激活充电）；

（8 ）低供电电流工作 4.5μA 、待机 2.1μA ；

（9 ） SOT23-6 封装，极少外围元件。

二、HY2120-CB 引脚定义

三、HY2120-CB 关键保护参数

四、核心亮点：过放后自恢复功能详解

HY2120-CB 的 “-CB” 版本最大特色就是 “ 过放后自恢复 ” 功能。这是什么意思？为什么重要？

“ 自恢复 ” 的含义：

当电池放电至过放保护阈值（2.9V ）以下时， HY2120-CB 会关断放电回路（ Q2 关断）保护电池。进入保护状态后，芯片自动进入低功耗待机模式（电流仅 ~2.1μA ）。此时如果不接充电器，电池在去掉负载后，由于内部化学反应的平衡会产生 “ 自升压 ” 现象，电压会缓慢回升。当两节电池电压都回升超过过放恢复阈值（ 3.0V ），并维持超过过放恢复延迟时间（ ~1.2ms ）后， HY2120-CB 将自动恢复到正常状态（ DOUT 输出高电平， Q2 导通），电池组可以继续正常放电使用。

为什么 “ 自恢复 ” 很重要？

对比 “ 不带自恢复 ” 的版本：过放保护触发后，必须接上充电器才能解除保护状态恢复正常。这意味着用户在电池放空后必须立即充电才能重新开机，体验很差。

而带自恢复功能的HY2120-CB ，电池过放保护后，只要去掉负载放置一会儿（让电池自升压回到 ≥ 3.0V ），电池就能自动恢复正常工作。用户体验更好、更智能，特别适合电动工具、吸尘器、小风扇、电动牙刷等 “ 用完放下、过一会儿再用 ” 的场景。

五、HY2120-CB 五重保护机制详解

5.1 过充保护（ OC ）

当任一节电池电压超过4.280V 且持续 1.0s 后，芯片关断 COUT （ Q1 关断），切断充电回路。恢复条件：电池自放电至低于 4.080V ，或通过负载放电使电压降低。恢复延迟 16ms 。

5.2 过放保护（ OD ） + 自恢复

当任一节电池电压低于2.9V 且持续 128ms 后，芯片关断 DOUT （ Q2 关断），切断放电回路。随后自动进入低功耗待机模式（仅 2.1μA ）。自恢复条件：两节电池电压都回升超过 3.0V 。也可通过接充电器强制恢复。

5.3 过流放电保护（ EDI ）

当VM 端电压超过 0.2V 且持续 12ms （即放电电流超限），芯片关断 DOUT （ Q2 关断）。当放电负载取消后， VM 电压回落，芯片自动恢复（延迟 ~1.2ms ）。

5.4 短路保护（ Short ）

当VM 端电压超过短路阈值（ 0.6~1.4V ）且持续 150~500μs ，芯片立即关断 Q2 ，响应极快，保护电池和 MOS 不受损害。负载取消后同样自动恢复。

5.5 过流充电保护（ ECI ）

当VM 端电压低于 -0.2V 且持续 8ms （即充电电流超限），芯片关断 COUT （ Q1 关断）。充电器取消后， VM 电压回升大于 -0.2V ，芯片自动恢复（延迟 ~1.2ms ）。

六、0V 电池充电功能

HY2120-CB 支持 0V 电池充电。当电池电压已经完全放空（ 0V ）时，接入充电器使 VDD-VM 电压差超过 0V 充电开启阈值（ ≥1.2V ）时， COUT 被拉到 VDD ，外接 Q1 导通，通过 Q2 的体内二极管形成充电回路，电池可以从 0V 开始充电激活。当电池电压升高超过过放保护阈值时，芯片进入正常工作状态。

七、外围元件设计要点

7.1 R1 、 R2 稳压电阻

推荐330Ω ，范围 100Ω~470Ω 。太大导致检测精度下降，太小可能导致充电器反接时芯片损坏。

7.2 R3 限流电阻

推荐1kΩ~4kΩ 。充电器反接时起限流保护作用，太小时芯片可能损坏，太大可能导致无法正常切断充电电流。

7.3 C1 、 C2 去耦电容

推荐 ≥ 0.1μF 瓷片电容，稳定 VDD 电压，紧靠芯片引脚放置。

7.4 外接 MOS 管 Q1 、 Q2 选型

推荐携配：PW8206A6S （ SOT23-6 封装双 N-MOS ）、 PW4406A （ SOP8 封装）、 PW20N03/PW 80N03 （ TO252 封装，大电流场合）。根据负载电流选择合适的 MOS 内阻和额定电流。

八、搭配充电方案

平芯微推荐两种充电搭配方案：

（1 ）升压充电方案： HY2120 + PW4584A/ /PW4252/PW4253 —— 将 5V USB 升压到 8.4V 充两节串联锂电池；

（2 ）降压充电方案： HY2120 + PW4084 —— 将 12V 适配器降压到 8.4V 充两节串联锂电池。

九、应用场景

（1 ）电动工具（电钻、电磨、电动螺丝刀）两节串联电池组保护；

（2 ）便携吸尘器、电动拖把电池组保护；

（3 ）电动单车灯、头灯、手电筒两节串联电池组；

（4 ）无线对讲机、电话机电池；

（5 ）蓝牙音箱、便携小风扇、电动牙刷两节电池；

（6 ）小型充电宝（ 2S 电池组）；

（7 ）便携医疗仪器、便携仪器仪表电池保护。