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
二、过流保护如何设置
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
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
实际设计要点
• 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、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。
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
四、均衡电路：PW2213
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 620Ω）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
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 620Ω 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
五、充电电路与保护板如何搭配
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：
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
