VOLTAGE PROTECTION FOR 2-, 3-, OR 4-CELL Li-Ion BATTERIES (2nd-LEVEL PROTECTION) The part **BQ29412PWR** is manufactured by **Texas Instruments (TI)**. Here are its key specifications:

- **Function**: Overvoltage Protection (OVP) IC for 1- to 4-cell Li-ion or Li-polymer battery packs.
- **Operating Voltage Range**: 2.5V to 25V.
- **Overvoltage Detection Threshold**: Adjustable via external resistors.
- **Detection Accuracy**: ±1.5% (typical).
- **Quiescent Current**: 3µA (typical) in shutdown mode, 30µA (typical) in active mode.
- **Output Configuration**: Open-drain.
- **Package**: 6-pin TSSOP (PW).
- **Operating Temperature Range**: -40°C to +85°C.
- **Features**: Includes a built-in delay timer to prevent false triggering, undervoltage lockout (UVLO), and a power-good output.

This IC is designed for battery management systems in portable electronics.

VOLTAGE PROTECTION FOR 2-, 3-, OR 4-CELL Li-Ion BATTERIES (2nd-LEVEL PROTECTION) # BQ29412PWR Technical Documentation

*Manufacturer: Texas Instruments (TI)*

## 1. Application Scenarios

### Typical Use Cases
The BQ29412PWR is a highly integrated secondary overvoltage protector designed primarily for  2-series to 4-series lithium-ion/polymer battery packs . The device continuously monitors battery voltage and provides fast overvoltage protection when cell voltages exceed safe operating limits.

 Primary applications include: 
-  Portable Electronics : Smartphones, tablets, and ultrabooks requiring 2S-4S battery configurations
-  Power Tools : Cordless drills, saws, and outdoor equipment with high-current demands
-  Medical Devices : Portable medical monitors and diagnostic equipment
-  UPS Systems : Uninterruptible power supplies with lithium battery backup
-  E-mobility : Electric scooters, hoverboards, and small EV applications

### Industry Applications
-  Consumer Electronics : Provides critical safety protection for high-density battery systems in mass-market devices
-  Industrial Equipment : Ensures reliable operation in harsh environments with wide temperature variations
-  Automotive Accessories : Used in aftermarket automotive electronics and infotainment systems
-  Energy Storage : Small-scale residential and commercial battery storage systems

### Practical Advantages and Limitations

 Advantages: 
-  Fast Response Time : Typically 1ms detection and response to overvoltage conditions
-  Low Quiescent Current : <4μA typical standby current, extending battery life
-  High Accuracy : ±25mV overvoltage detection accuracy across temperature range
-  Integrated Design : Combines comparator, reference, and delay timer in single package
-  Wide Voltage Range : Supports 6V to 20V battery stack configurations
-  Temperature Stability : Operates from -40°C to +85°C with minimal performance degradation

 Limitations: 
-  Fixed Thresholds : Factory-programmed OV thresholds limit design flexibility
-  Secondary Protection Only : Requires primary protection IC for complete battery safety
-  Limited to 4S : Not suitable for battery packs exceeding 4 series cells
-  No Undervoltage Protection : Focused exclusively on overvoltage scenarios

## 2. Design Considerations

### Common Design Pitfalls and Solutions

 Pitfall 1: Inadequate Response Time Configuration 
-  Issue : Improper capacitor selection for CT pin causing either premature triggering or delayed response
-  Solution : Calculate CT capacitance using formula: t(OVD) = (1.12 × 10⁶) × C(CT)

 Pitfall 2: False Triggering from Transient Noise 
-  Issue : Voltage spikes during load transients causing unnecessary protection triggering
-  Solution : Implement proper filtering on VIN pins using RC networks with time constants < detection delay

 Pitfall 3: Thermal Management 
-  Issue : Excessive power dissipation in high-current applications
-  Solution : Ensure adequate PCB copper area for heat dissipation and consider thermal vias

### Compatibility Issues with Other Components

 Battery Management Systems (BMS): 
-  Compatible : Most TI BQ series primary protection ICs (BQ29700, BQ29330)
-  Considerations : Ensure communication protocols and timing align between primary and secondary protection

 Microcontrollers: 
-  Interface : Open-drain output compatible with 3.3V/5V logic
-  Monitoring : STAT pin provides digital status indication for system monitoring

 Power MOSFETs: 
-  Selection : Must handle maximum battery current with appropriate VDS rating
-  Drive Capability : BQ29412PWR can directly drive small-signal MOSFETs; larger MOSFETs may require gate drivers

### PCB Layout Recommendations

 Power Routing: 
- Use minimum 20mil trace width for battery connections
- Place decoupling capacitors