HY2120

2 节锂离子/锂聚合物电池保护 IC

1. 概述

HY2120 系列 IC，内置高精度电压检测电路和延时电路，是用于 2 节串联锂离子/锂聚合物可再充电

电池的保护 IC。

此系列IC适合于对2节串联可再充电锂离子/锂聚合物电池的过充电、过放电和过电流进行保护。

2. 特点

HY2120全系列IC具备如下特点：

（1）高精度电压检测电路

● 过充电检测电压VCUn（n＝1，2） 4.10V~4.50V 精度 ±25mV

● 过充电释放电压VCRn（n＝1，2） 3.90V~4.30V 精度 ±50mV

● 过放电检测电压VDLn（n＝1，2） 2.00V~3.20V 精度 ±80mV

● 过放电释放电压VDRn（n＝1，2） 2.30V~3.40V 精度 ±100mV

● 放电过流检测电压 (可选择)

● 充电过流检测电压 (可选择) 精度±30mV

● 负载短路检测电压 1.0V (固定) 精度±0.4V

（2）各延迟时间由内部电路设置（不需外接电容）

 过充电检测延迟时间 典型值 1000ms

 过放电检测延迟时间 典型值 110ms

 放电过流检测延迟时间 典型值 10ms

 充电过流检测延迟时间 典型值 7ms

 负载短路检测延迟时间 典型值 250μs

（3）低耗电流（具有休眠功能的型号）

 工作模式 典型值 5.0μA ，值 9.0μA（VDD=7.8V）

 休眠模式 值 0.1μA（VDD=4.0V）

（4）连接充电器的端子采用高耐压设计（CS 端子和 OC 端子，额定值是 33V）

（5）向 0V 电池充电功能：可以选择“允许”或“禁止”

（6）宽工作温度范围：-40℃～+85℃

（7）小型封装：SOT-23-6

特性代码说明

特性代码 过充释放功能 休眠功能/过放自恢复功能

A 过充释放代码 1（详见 11.2.1 说明） 有休眠功能

B 过充释放代码 2（详见 11.2.2 说明） 有过放自恢复功能

C 过充释放代码 1（详见 11.2.1 说明） 有过放自恢复功能

E 过充释放代码 2（详见 11.2.2 说明） 有休眠功能

脚位 符号 说明

1 OD 放电控制用 MOSFET 门极连接端子

2 OC 充电控制用 MOSFET 门极连接端子

3 CS 过电流检测输入端子，充电器检测端子

4 VC 电池 1 负极、电池 2 正极连接端子

5 VDD 正电源输入端子，电池 1 正极连接端子

6 VSS 接地端，负电源输入端子，电池 2 负极连接端子

8. 额定值

（VSS=0V，Ta=25°C ，除非特别说明）

项目 符号 规格 单位

VDD 和 VSS 之间输入电压 VDD VSS-0.3~VSS+10 V

OC 输出端子电压 VOC VDD-33~VDD+0.3 V

OD 输出端子电压 VOD VSS-0.3~VDD+0.3 V

CS 输入端子电压 VCS VDD-33~VDD+0.3 V

工作温度范围 TOP -40~+85 ℃

储存温度范围 TST -40~+125 ℃

容许功耗 PD 250 mW

DS-HY2120-V15_S

DS-HY2120-V15_SC

9. 电气特性

（VSS=0V，Ta＝25℃，除非特别说明）

项目 符号 条件 值 典型值 值 单

输入电压

VDD-VSS 工作电压 VDSOP1 - 1.5 - 10 V

VDD-CS 工作电压 VDSOP2 - 1.5 - 33 V

耗电流（有休眠功能的型号）

工作电流 IDD VDD=7.8V - 5.0 9.0 uA

休眠电流 IPD VDD=4.0V - - 0.1 uA

耗电流（有过放自恢复功能的型号）

工作电流 IDD VDD=7.8V - 5.0 9.0 uA

过放电时耗电流 IPD VDD=4.0V - 5.0 9.0 uA

检测电压

过充电检测电压 n（*1） VCUn 4.1～4.5V，可调整 VCUn -0.025 VCUn VCUn +0.025 V

过充电释放电压 n（*1） VCRn 3.9～4.3V，可调整 VCRn -0.05 VCRn VCRn +0.05 V

过放电检测电压 n（*1） VDLn 2.0～3.2V，可调整 VDLn -0.08 VDLn VDLn +0.08 V

过放电释放电压 n（*1） VD n R 2.3～3.4V，可调整 VDRn -0.10 VDRn VDRn +0.10 V

VDIP＜150mV VDIP -15 VDIP VDIP +15 mV 放电过流检测电压 V P VD 0 D 0 m DI VDIP≥150mV IP -3 VDIP V IP +3 V

负载短路检测电压 VSIP VDD-VSS=7.0V 0.6 1.0 1.4 V

VCIP＞-150mV VCIP -15 VCIP VCIP +15 mV 充电过流检测电压 VCIP VCIP≤-150mV VCIP -30 VCIP VCIP +30 mV

10.电池保护 IC 应用电路示例

标记 器件名称 用途 值 典型值 值 说明

R1 电阻 限流、稳定VDD、加强ESD 100Ω 330Ω 470Ω *1

R2 电阻 限流、稳定VC、加强ESD 100Ω 330Ω 470Ω *1

R3 电阻 限流 1 kΩ 2kΩ 4kΩ *2

C1 电容 滤波，稳定VDD 0.01μF 0.1μF 1.0μF *3

C2 电容 滤波，稳定VDD 0.01μF 0.1μF 1.0μF *3

M1 N-MOSFET 放电控制 - - - *4

M2 N-MOSFET 充电控制 - - - *5

*1、R1或R2连接过大电阻，由于耗电流会在R1或R2上产生压降，影响检测电压精度。当充电器反接时，

电流从充电器流向IC，若R1或R2过大有可能导致VDD-VSS端子间电压超过额定值的情况发生。

*2、R3 连接过大电阻，当连接高电压充电器时，有可能导致不能切断充电电流的情况发生。但为控制充

电器反接时的电流，请尽可能选取较大的阻值。

*3、C1和C2有稳定VDD电压的作用，请不要连接0.01μF以下的电容。

*4、使用MOSFET的阈值电压在过放电检测电压以上时，可能导致在过放电保护之前停止放电。

*5、门极和源极之间耐压在充电器电压以下时，N-MOSFET有可能被损坏。

HY2120

11.工作说明

11.1.正常工作状态

此IC持续检测连接在VDD与VC端子之间电池 1 的电压、连接在VC与VSS端子之间电池 2 的电压，以

及CS与VSS端子之间的电压差，来控制充电和放电。当电池 1 和电池 2 的电压都在过放电检测电压（VDLn）

以上并在过充电检测电压（VCUn）以下，且CS端子电压在充电过流检测电压（VCIP）以上并在放电过流检

测电压（VDIP）以下时，IC的OC和OD端子都输出高电平，使充电控制用MOSFET和放电控制用MOSFET

同时导通，这个状态称为“正常工作状态”。此状态下，充电和放电都可以自由进行。

注意：初次连接电芯时，会有不能放电的可能性，此时，短接 CS 端子和 VSS 端子，或者连接充电

器，就能恢复到正常工作状态。

11.2.过充电状态

11.2.1. 过充释放代码 1 的型号

正常工作状态下的电池，在充电过程中，连接在VDD与VC端子之间电池1的电压或连接在VC与VSS

端子之间电池2的电压，超过过充电检测电压（VCUn），并且这种状态持续的时间超过过充电检测延迟时

间（TOC）时，IC的OC端子输出电压由高电平变为低电平，关闭充电控制用的MOSFET（OC端子），停

止充电，这个状态称为“过充电状态”。

过充电状态在如下两种情况下可以释放，OC端子输出电压由低电平变为高电平，使充电控制用

MOSFET导通。

（1）断开充电器，由于自放电使电池 1 和电池 2 的电压都降低到过充电释放电压（VCRn）以下时，

过充电状态释放，恢复到正常工作状态。

（2）断开充电器，连接负载，当电池 1 和电池 2 的电压都降低到过充电检测电压（VCUn）以下时，

过充电状态释放，恢复到正常工作状态。

备注：进入过充电状态的电池，如果仍然连接着充电器，即使电池 1 电压和电池 2 电压都低于过充电

释放电压（VCRn），过充电状态也不能释放。断开充电器，CS端子电压高于充电过流检测电压（VCIP）以

上时，过充电状态才能释放。

11.2.2. 过充释放代码 2 的型号

正常工作状态下的电池，在充电过程中，连接在VDD与VC端子之间电池1的电压或连接在VC与VSS

端子之间电池2的电压，超过过充电检测电压（VCUn），并且这种状态持续的时间超过过充电检测延迟时

间（TOC）时，IC的OC端子输出电压由高电平变为低电平，关闭充电控制用的MOSFET（OC端子），停

止充电，这个状态称为“过充电状态”。

过充电状态在如下两种情况下可以释放，OC端子输出电压由低电平变为高电平，使充电控制用

MOSFET导通。

（1）由于自放电使电池1电压和电池2电压都降低到过充电释放电压（VCRn）以下时，过充电状态释放，

恢复到正常工作状态。

（2）移走充电器并连接负载，当电池电压降低到过充电检测电压（VCUn）以下时，过充电状态释放，

恢复到正常工作状态

①当电池 1 或电池 2 的电压超过过充电检测电压（VCUn），断开充电器并连接负载，如果电池 1 或电

池 2 的电压仍不能降低到过充电检测电压（VCUn）以下，此时放电电流通过充电控制用MOSFET的寄生二

极管流过，当电池 1 和电池 2 的电压都降低到过充电检测电压（VCUn）以下时，OC端子输出电压由低电

平变为高电平，使充电控制用MOSFET导通。

②当电池 1 或电池 2 的电压超过过充电检测电压（VCUn），但在过充电检测延迟时间（TOC）之内，

电池 1 和电池 2 的电压又降低到过充电检测电压（VCUn）以下，则此时不进入过充电保护状态。

③OC端子高电平是上拉到VDD端子，OC端子低电平是下拉到CS端子。

11.3.过放电状态

11.3.1.有休眠功能的型号

正常工作状态下的电池，在放电过程中，连接在VDD与VC端子之间电池 1 的电压或连接在VC与VSS

端子之间电池 2 的电压，降低到过放电检测电压（VDLn）以下，并且这种状态持续的时间超过过放电检测

延迟时间（TOD）时，IC的OD端子输出电压由高电平变为低电平，关闭放电控制用的MOSFET（OD端子），

停止放电，这个状态称为“过放电状态”。

当关闭放电控制用 MOSFET 后，CS 由 IC 内部电阻上拉到 VDD，使 IC 耗电流减小到休眠时的耗电

流值（<0.1uA），这个状态称为“休眠状态”。

过放电状态在以下两种情况下可以释放，OD 端子输出电压由低电平变为高电平，使放电控制用

MOSFET 导通。

（1）连接充电器，若CS端子电压低于充电过流检测电压（VCIP），当电池 1 和电池 2 的电压都高于过

放电检测电压（VDLn）时，过放电状态释放，恢复到正常工作状态。

（2）连接充电器，若CS端子电压高于充电过流检测电压（VCIP），当电池 1 和电池 2 的电压都高于过

放电释放电压（VDRn）时，过放电状态释放，恢复到正常工作状态。

11.3.2.有过放自恢复功能的型号

正常工作状态下的电池，在放电过程中，连接在VDD与VC端子之间电池 1 的电压或连接在VC与VSS

端子之间电池 2 的电压，降低到过放电检测电压（VDLn）以下，并且这种状态持续的时间超过过放电检测

延迟时间（TOD）时，IC的OD端子输出电压由高电平变为低电平，关闭放电控制用的MOSFET（OD端子），

停止放电，这个状态称为“过放电状态”。

过放电状态的释放，有以下三种方法：

（1）连接充电器，若CS端子电压低于充电过流检测电压（VCIP），当电池 1 和电池 2 的电压都高于过

放电检测电压（VDLn）时，过放电状态释放，恢复到正常工作状态。

（2）连接充电器，若CS端子电压高于充电过流检测电压（VCIP），当当电池 1 和电池 2 的电压高于过

放电释放电压（VDRn）时，过放电状态释放，恢复到正常工作状态。

（3）没有连接充电器时，如果电池 1 和电池 2 的电压自恢复到都高于过放电释放电压（VDRn）时，过

放电状态释放，恢复到正常工作状态，即“有过放自恢复功能”。

注意：

①当电池 1 或电池 2 的电压低于过放电检测电压（VDLn），但在过放电检测延迟时间（TOD）之内，电

池 1 和电池 2 的电压又回升到过放电检测电压（VDLn）以上，则此时不进入过放电保护状态

②OD 端子高电平是上拉到 VDD 端子，OD 端子低电平是下拉到 VSS 端子。

11.4.放电过流状态（放电过流检测功能和负载短路检测功能）

正常工作状态下的电池，IC通过检测CS端子电压持续侦测放电电流。一旦CS端子电压超过放电过流

检测电压(VDIP)，并且这种状态持续的时间超过放电过流检测延迟时间（TDIP），则OD端子输出电压由高电

平变为低电平，关闭放电控制用的MOSFET（OD端子），停止放电，这个状态称为“放电过流状态”。

而一旦CS端子电压超过负载短路检测电压(VSIP)，并且这种状态持续的时间超过负载短路检测延迟时

间（TSIP），则OD端子输出电压也由高电平变为低电平，关闭放电控制用的MOSFET（OD端子），停止放

电，这个状态称为“负载短路状态”。

放电过流状态和负载短路状态的释放，连接在电池正极（PB+）和电池负极（PB-）之间的阻抗大于

450kΩ（typ.）时。

另外，即使连接在电池正极（PB+）和电池负极（PB-）之间的阻抗小于 450kΩ（typ.）时，当连接上

充电器，CS端子电压降低到放电过流保护电压（VDIP）以下，也会释放放电过流状态或负载短路状态，回

到正常工作状态。

11.5.充电过流状态

正常工作状态下的电池，在充电过程中，如果CS端子电压低于充电过流检测电压（VCIP），并且这种

状态持续的时间超过充电过流检测延迟时间（TCIP），则OC端子输出电压由高电平变为低电平，关闭充电

控制用的MOSFET（OC端子），停止充电，这个状态称为“充电过流状态”。

进入充电过流检测状态后，如果断开充电器使CS端子电压高于充电过流检测电压（VCIP）时，充电过

流状态被解除，恢复到正常工作状态。

12.特性（典型数据）

12.1过充电检测电压/过充电释放电压，过放电检测电压/过放电释放电压，放电过流检测电压/负载短路检

测电压，充电过流检测电压以及各延迟时间

(1)VCU1 vs. Ta (2)VCR1 vs. Ta

(3)VDL1 vs. Ta (4)VDR1 vs. Ta

(5)VCU2 vs. Ta (6)VCR2 vs. Ta

2 节锂离子/锂聚合物电池保护 IC

(15)TSIP vs. Ta

12.2 耗电流

(16)IDD vs. Ta (17)IPD vs. Ta

DS-HY2120-V15_SC

13.封装信息

SOT-23-6 封装尺寸规格。

13.1. SOT-23-6

说明：单位为 mm。

ALL DIMENSIONS IN

MILLIMETERS SYM

BOL MINIMUM NOMINAL MAXIMUM

A - 1.30 1.40

A1 0 - 0.15

A2 0.90 1.20 1.30

b 0.30 - 0.50

b1 0.30 0.40 0.45

b2 0.30 0.40 0.50

c 0.08 - 0.22

c1 0.08 0.13 0.20

D 2.90 BSC

E 2.80 BSC

E1 1.60 BSC

e 0.95 BSC

e1 1.90 BSC

L 0.30 0.45 0.60

L1 0.60 REF

L2 0.25 BSC

R 0.10 - -

R1 0.10 - 0.25

θ 0° 4° 8°

θ1 5° - 15°

θ2 5° - 15°

DS-HY2120-V15_SC

14. Tape & Reel 信息

14.1. Tape & Reel 信息---SOT-23-6（样式一）

说明：单位为 mm。

14.1.1. Reel Dimensions

14.1.2. Carrier Tape Dimensions

Reel

Dimensions Carrier Tape Dimensions SYMBOLS

A W1 A0 B0 K0 P0 P1 P2 E F D0 W

Spec. 178 9.0 3.30 3.20 1.50 4.00 4.00 2.00 1.75 3.50 1.50 8.00

Tolerance ±0.50 +1.50/-0 ±0.10 ±0.10 ±0.10 ±0.10 ±0.10 ±0.05 ±0.10 ±0.05 +0.1/-0 ±0.20

Note: 10 Sprocket hole pitch cumulative tolerance is ±0.20mm.

14.1.3. Pin1 direction

14.2.Tape & Reel 信息---SOT-23-6（样式二）

说明：单位为 mm。

14.2.1. Reel Dimensions

14.2.2. Carrier Tape Dimensions

Reel

Dimensions Carrier Tape Dimensions SYMBOLS

A W1 A0 B0 K0 P0 P1 P2 E F D0 W

Spec. 178 9.4 3.17 3.23 1.37 4.00 4.00 2.00 1.75 3.50 1.55 8.00

Tolerance ±2.00 ±1.50 ±0.10 ±0.10 ±0.10 ±0.10 ±0.10 ±0.05 ±0.10 ±0.05 ±0.05 +0.30/-0.10

Note: 10 Sprocket hole pitch cumulative tolerance is ±0.20mm.

14.2.3. Pin1 direction

DS-HY2120-V15_SC

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HY2120

2 节锂离子/锂聚合物电池保护 IC

15.修订记录

以下描述本文件差异较大的地方，而标点符号与字形的改变不在此描述范围。

版本 页次 变更摘要

V04 - 新版发行

V05 All 增加新型号 HY2120-CB

15 修改封装尺寸

V06 All 增加新型号 HY2120-DB

V07 All 增加新型号 HY2120-EB

V08 7 修改 SOT-23-6 封装正印标记。

12 更新“特性（典型数据）”。

V09 All 增加新型号 HY2120-FB

V10 All 增加新型号 HY2120-GB

V11 All 增加新型号 HY2120-LB

V12 All 增加新型号 HY2120-HB

V13 All 增加新型号 HY2120-MB 及 HY2120-NB

V14 All 增加新型号 HY2120-OB

V15 All 修改 HY2120-HB 的 VDR，修改 HY2120 的延迟代码及说明。

17-18 增加 Tape & Reel 信息。

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产品详细描述：

2節鋰離子/鋰聚合物電池保護IC  HY212 系列產品特性:    內建高精度電壓偵測與延時電路

 低耗電流:

       工作模式<9μA (VDD=7.8V)

       休眠模式<0.1μA (VDD=4.0V)

 連接充電器的端子採用高耐壓設計(CS和OC端子絕對額定值為33V)

 0V 電池充電功能: 可選擇“允許”或“禁止”

 小型封裝: SOT-23-6

 寬工作溫度範圍: -40℃ to +85℃

 所有產品皆採用無鹵素綠色環保封裝   應用類別:  

 2節串聯鋰離子可再充電電池組

 2節串聯鋰聚合物可再充電電池組

企业名：深圳市赛帆科技有限公司

类型：贸易/代理/分销

电话： 0755-82322478
0755-83372651
0755-82327907

手机：15220190236
18926477298
18925223127

联系人：许林敏/Bruce/Jack Jiang

QQ：

邮箱：info@icfine.cn

地址：广东深圳罗湖区深南东路文华大厦东座20D/代理台湾宏康HYCON锂电池保护IC，常备大量现货，华强可送货。