如韵电子
CONSONANCE
极½功耗电池检测集成电路
CN301
概述
CN301是一款极½功耗的电池电压检测芯片，
特别适合单节或多节锂电池，多节碱性电池，
镍镉电池，镍氢电池和多节铅酸电池的电压检
测。
½电池电压½于设定的下行阈值时，CN301输
出½电平，
½电池电压大于上行阈值时，
CN301
输出高电平，并且下行阈值和上行阈值两者有
固定的电压差，即迟滞。迟滞可以消除由于被
检测电源噪声或者由于负½½突变导致的电池电
压不稳定而引起的检测输出紊乱。
CN301采用5管脚SOT23封装，工½环境温度为
-40°C ~ +85°C。
特点
精确的复½阈值:
±2%
迟滞消除了检测输出紊乱
CMOS输出
60ms脉冲延迟过滤噪声
VCC=3V时，工½电流1.8µA
复½信号在电源电压½至1.15V时，仍½维
持可靠输出
对短时间电源瞬态过滤功½
工½环境温度范围：-40°C
to +85°C
封装：SOT23-5
管脚排列图
GND
1
VCC
2
LBO
3
5
应用
电池供电系统
单节或多节锂电池检测
多节碱性电池，镍镉电池，镍氢电池检测
多节铅酸电池检测
NC
CN301
4
LBI
典型应用电路
VBAT
VCC
R1
CN301
LBI
R2
LBO
GND
图1 被检测电池电压½于6V
www.consonance-elec.com
Rev 0
1
VBAT
1.9V to 6V
VCC
R1
CN301
LBI
R2
LBO
GND
图2 被检测电池电压高于6V
管脚描述
管脚序号
1
2
3
符号
GND
VCC
LBO
电源地
电源正输入端。
功½描述
电池电压检测输出端。
CMOS
输出。
LBI
输入电压高于
CN301
的上行阈值
60ms
后，LBO 输出高电平。LBI 输入电压½于
CN301
的下行阈值，LBO 立即½换为½电平。
电池电压检测输入端。
一般
LBI
需要连接到外部的电阻分压½
络上，如图
1
和图
2
所示。
没有连接。
4
5
LBI
NC
极限参数
管脚电压
(相对于地)
VCC..............…...…...... …..-0.3V ~ +6.5V
LBI
和
LBO………....…..-0.3V ~ V
CC
输入/输出电流
VCC
, LBI和LBO...
.................20mA
热阻…………………..…..…..…..300°C/W
工½环境温度.…..……...……...-40
to +85°C
存储温度.......…….......…......-65
to +150°C
焊接温度
(10s) ............................ +260°C
超出以上所列的极限参数，肯½造成器件的永久损坏。以上给出的仅仅是极限范围，在这样的极限
条件下工½，器件的技术指标将得不到保证，长期在这种条件下工½还会½响器件的可靠性。
Rev 0
2
电气参数
(除非另外说明，VCC=3V, T
A
= －40℃ 到
85℃,
典型值是在
25℃下测得的。)
参数
输入电压范围
工½电流
上行阈值
下行阈值
LBI
管脚偏½电流
上行阈值的温度系数
下行阈值的温度系数
LBI
到
LBO
延时
符号
VCC
I
VCC
V
rth
V
fth
I
LBI
TC
TC
t1
t2
－40℃
to 85℃
－40℃
to 85℃
LBI
管脚电压上升
LBI
管脚电压下降
VCC=2V，V
LBI
＝0V
I
SINK
=1.5mA
LBO
输出½电平
V
OL
VCC=3V，V
LBI
＝0V
I
SINK
=3.2mA
VCC=5V, V
LBI
＝0V
I
SINK
=6mA
VCC=2V, V
LBI
＝1.5V
I
SOURCE
=1.5mA
LBO
输出高电平
V
OH
VCC=3V, V
LBI
＝1.5V
I
SOURCE
=3mA
VCC=5V, V
LBI
＝1.5V
I
SOURCE
=5mA
VCC-0.4
VCC-0.4
伏特
VCC-0.4
0.3
0.3
伏特
30
VCC=3.0V
VCC=5.0V
LBI
管脚电压上升
LBI
管脚电压下降
测试条件
最小
1.9
1
1
1.196
1.105
－100
－100
－800
60
20
0.3
100
1.8
2.0
1.22
1.14
0
典型值
最大
6
4
4.2
1.244
1.175
100
100
单½
伏特
微安
伏特
纳安
ppm
ppm
毫秒
微秒
详细描述
CN301是一款极½功耗电压检测集成电路。如果LBI管脚电压½于CN301下行阈值，LBO在短暂延时
后（典型值20us）输出½电平。如果LBI管脚电压高于CN301上行阈值，LBO在60ms延时后输出高电
平。这个60ms的延迟½够过滤掉噪声或某些干扰引起的监控输出紊乱，提高了系统的可靠性。上行
阈值和下行阈值的差值是CN301比较器的迟滞，该迟滞可以消除由于被检测电源噪声或者由于负½½
突变导致的电池电压不稳定而引起的检测输出紊乱。
CN301特别适合监控单节或多节锂离子电池，多节碱性电池，镍镉电池，镍氢电池和多节铅酸电池
电压。
Rev 0
3
CN301的工½时序如图3所示。
LBI
Vup
Vdown
LBO
t1
图
3
应用信息
CN301
的工½时序
R1和R2的选择
LBI管脚通过外部的电阻分压½络检测电池电压，如图1和图2所示。选择R1和R2的电阻值至关重要，
需要权衡R1和R2消耗的电流和电压检测的精度。
LBI管脚的漏电流会引起电压检测的误差。如果选
用的分压电阻值比较大，误差可½会比较大。如果选用的分压电阻值比较小，误差可以½略不计，
½是分压电阻对电池的消耗比较大，会½响电池的½用时间。
LBO由½电平½到高电平对应的电池电压由下式决定：
其中，
I
LBI
是流入LBI管脚的漏电流；
Vrth
是上行阈值。
如需要计算LBO由高电平½到½电平对应的电池电压，只要将上式中的Vrth换成下行阈值Vfth即可。
I
LBI
X R1项就是LBI管脚漏电流引起的误差，如果I
LBI
＝5nA，R1＝2MΩ，误差是10毫伏。
所以R1的最大值应该由所允许的最大误差决定，R1和R2的最小值应该由所允许的电池功耗决定。
添加一个外部电容增强电路的抗噪声½力
如果被检测的电压噪声比较严重，可以在被检测电压的正极和GND之间加一个0.1uF的电容，这个电
容要½量靠近CN301。在LBI和GND之间加一个电容(<1nF)也½够增强抗噪声½力。
LBI管脚电压的下降沿变化
CN301除了在上电，掉电和电压突变时在LBO管脚输出½电平外，还可以过滤LBI管脚短时间的负方
向毛刺。½毛刺幅度增大时（即在CN301的下行阈值以下的幅度增大），则½滤除的毛刺½度将减
小。一般情况下，LBI管脚的毛刺½于下行阈值35mV并且持续10us或更短时间时，不会引起CN301
的LBO管脚输出½电平。从LBI管脚到GND加一个旁路电容，可以进一步滤除毛刺的½响。
在VCC到GND接一个电阻½得VCC=0时输出仍然有效
½VCC电压降至1.15V以下时，CN301的LBO管脚不再吸收电流，变成开路状态，即为不确定状态。
大多数的应用是不受½响的，因为大部分的应用在电压为1.15V时已经不½工½。如果需要在电源电
压½于1.15V时LBO管脚处于确定状态，可在LBO管脚和GND之间连接一个电阻，如图4所示。电阻
值的大小不是很关键，一般100KΩ的电阻即可。
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4
CN301
LBO
图4 ½得VCC为0V时LBO保持输出有效
电池电压过½时CN301关断电池放电回路
有些应用要求用CN301检测电池的电压，然后根据电池电压的高½，决定是否继续向负½½供电。½
电池电压½于设定电压值时，表明电池电量亏损，需要关断电池到负½½的放电回路。下面分四种情
½加以说明。
情½1：电池最高电压小于6V，CN301控制NMOS晶½管
电池电压不高于6V
R1
VCC
LBI
R2
GND
CN301
LBO
负½½
NMOS
图5
电池最高电压小于6V，CN301控制NMOS晶½管
工½原理：
因为电池最高电压小于6V，CN301可以½用电池供电，利用电阻R1和R2设½电池½电压阈值。½电
池电压½于设定的阈值时，LBO输出½电平，NMOS管关断，电池到负½½的放电回路被关断，电池
不½放电。注意，应根据负½½电流的大小选择合适的NMOS晶½管的导通电阻。
情½2：电池最高电压大于6V，CN301控制NMOS晶½管
工½原理：
如果电池最高电压大于6V，
CN301可以½用系统中1.9V至6V的电源供电，
同样利用电阻R1和R2设½
电池的½电压阈值。½电池电压½于设定的阈值时，LBO输出½电平，NMOS管关断，电池到负½½
的放电回路被关断，电池不½放电。注意，应根据负½½电流的大小选择合适的NMOS晶½管的导通
电阻。
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5
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