平芯微HY2120系列选型指南：CB自恢复版+充电电路方案电路图

HY2120-CB 高精度锂电池保护方案

基于 CMOS 工艺的双节可充电锂电池保护电路，集过充、过放、过流、短路四重保护于一身。 SOT23-6L 封装，极少外围元器件，为蓝牙音箱、电动工具、 LED 灯具等产品提供可靠的电池安全保障。

4.28V 过充检测阈值

2.9V 过放检测阈值

SOT23-6 封装形式

2S 双节串联

产品概述

专为双节锂电池打造的
高精度保护方案

HY2120 采用 SOT23-6L 封装，是一款基于 CMOS 工艺的双节可充电锂电池保护电路。 它集高精度过电压充电保护、过电压放电保护、过电流充电保护、过电流放电保护、 电池短路保护等性能于一身，外围元器件极少，是两节锂离子或锂聚合物电池的理想保护方案。

高精度电压检测

过充检测 4.28V 、过放检测 2.9V ，精度远高于市场同类产品，有效保护电芯寿命。

四重全面保护

集成过充、过放、过流、短路四重保护功能，一颗芯片覆盖电池安全全部场景。

毫秒级响应速度

短路保护响应快至微秒级，过流保护毫秒级延时，确保异常瞬间迅速切断。

VDS 过流检测

通过检测 MOS 管 VDS 压降实现过流保护，无需外部采样电阻，简化 BOM 降低成本。

极低功耗设计

微安级工作电流，过放后进入低功耗休眠模式，避免电芯被彻底放空损坏。

支持0V 充电

支持 0V 电池充电功能，适配深度放电后的电芯激活场景，应用更灵活。

芯片速览

关键参数一览

极简外围，只需几颗电容电阻加外置 MOS 管即可构建完整的双节锂电池保护方案。 SOT23-6 超小封装，适用于各类空间受限的便携设备。

适用电池 2 节串联 (7.4V/8.4V)

锂离子或锂聚合物电池

过充检测 4.28 V

典型阈值，精度 ± 25mV

过放检测 2.9 V

典型阈值，精度 ± 50mV

过充延时 1 秒

避免电压波动误触发

NTC 保护 无

基础版本，不含温度保护

工作电流 μA 级

极低功耗，延长待机

典型应用场景

蓝牙音箱 小风扇 电动工具 LED 灯具 移动电源 吸尘器 POS 机 储能设备

保护原理

四重保护，层层守护

HY2120-CB 内部集成高精度电压检测比较器，通过监测每节电芯的电压和 MOS 管压降 来决定是否触发保护。从过充、过放到过流、短路，每一层保护都经过精心调校。

保护功能全景

HY2120-CB 集成了完整的电池保护功能，通过外部双 NMOS 管实现充放电回路的独立控制。 芯片实时监测两节电芯电压和 VM 引脚电压，在异常情况下快速响应，切断相应回路。

4.28V 过充检测阈值

4.08V 过充释放阈值

2.9V 过放检测阈值

3.0V 过放释放阈值

过充保护

1 检测条件

触发条件 任意电芯 ≥ 4.28V

延时时间 约 1 秒

检测方式 内部比较器

2 保护动作

动作对象 CO 引脚拉低

关断对象 充电控制 MOS

结果 切断充电电流

3 恢复条件

释放阈值 4.08V

恢复方式 自动恢复

滞后电压 200mV

过放保护

1 检测条件

触发条件 任意电芯 ≤ 2.9V

延时时间 毫秒级

检测方式 内部比较器

2 保护动作

动作对象 DO 引脚拉低

关断对象 放电控制 MOS

结果 切断负载电流

3 恢复条件

释放阈值 3.0V

恢复方式 自动恢复

附加特性 低功耗休眠

过流保护

1 检测原理

检测对象 MOS VDS 压降

阈值电压 VOCP 内部阈值

公式 I = VOCP / RDS(on)

2 放电过流

触发条件 VDS > 放电过流阈值

动作 关断放电 MOS

恢复 断开负载后自动恢复

3 充电过流

触发条件 VDS > 充电过流阈值

动作 关断充电 MOS

说明 阈值由 MOS 决定

短路保护

1 检测原理

触发条件 VM 电压异常升高

响应速度 微秒级

优先级 最高级保护

2 保护动作

动作对象 CO + DO 同时拉低

关断对象 充放电双 MOS

结果 完全切断回路

3 恢复条件

恢复方式 解除短路后恢复

安全特性 自动恢复

延时 短路释放延时

MOS 管选型

选对 MOS ，保护才到位

由于 HY2120-CB 的过流保护直接依赖 MOS 管的 RDS(on) ， 所以 MOS 选型直接决定保护板的持续电流和过流保护点。 选择合适的 MOS 管是设计成功的关键。

VDS 耐压

≥ 10V （建议 ≥ 20V ），双节满充 8.4V ，需留充足余量

RDS(on) 选型

根据目标过流保护点选择，阻值越小过流保护点越高

ID 持续电流

满足产品最大工作电流，建议留 1.5~2 倍余量

并联扩展

多颗并联可降低总 RDS(on) ，提升持续电流和过流保护点

选型提示

过流保护电流 = VOCP / RDS(on) 总。 当需要更高的过流保护点时，可选择更低 RDS(on) 的 MOS 管， 或采用多颗 MOS 并联的方式来降低总导通电阻。 同时需注意 ID 持续电流是否满足产品的最大工作电流要求。

二合一参考设计

充电 + 保护 二合一方案

HY2120-CB 保护 IC 可与多款充电 IC 搭配，实现充电 + 保护二合一设计。 以下为经过实测验证的参考方案，涵盖从低成本到大功率的各种应用场景。

PW4584A   升压

输入电压5V USB 2A

充电电流1A

转换效率90%

适用场景：低成本首选

PW4252   升压 ( 同步 )

输入电压5V USB 2A

充电电流1A

转换效率95%

适用场景：高效率低发热

PW4253   升压 ( 同步 )

输入电压5V USB 3A

充电电流1.7A

转换效率95%

适用场景：大电流快充

PW4000   升降压

输入电压5-20V

充电电流2.2A

转换效率95%

适用场景：多电源兼容

PW4084   降压 ( 同步 )

输入电压10-15V DC

充电电流2A

转换效率93%

适用场景：固定适配器

PW4242   降压 ( 异步 )

输入电压10-24V DC

充电电流2A

转换效率90%

适用场景：宽压适配器

二合一连接方式

充电 IC Charge IC → P+ / P- →保护板HY2120-CB → B+ / B- / VM →电芯组2S Li-ion

P+ / P- 充放电共用端口，接充电 IC 输出

B+ / B- 电芯正极 / 负极连接端

VM 电芯中点电压检测端

工作原理：充电时电流经过保护板 MOS 管， HY2120-CB 实时监测电芯电压和电流状态， 当任意一节电芯电压达到过充阈值时自动切断充电回路，确保电池安全。 所有充电方案的完整电路图和 BOM 表均可提供。

场景化选型速查

只有 USB 5V 输入、成本敏感→ PW4584A

USB 5V 输入、要高效率→ PW4252

USB 5V 输入、要大电流 2A→ PW4253

多种电源兼容（ 5V/9V/12V ）→ PW4000

固定 12V 适配器→ PW4084

适配器电压不确定（ 10-24V ）→ PW4242