锂电池保护芯片及电路制造技术

技术编号:17798019 阅读:57 留言:0更新日期:2018-04-25 21:32
本发明专利技术揭示了一种锂电池保护芯片及电路,包括检测控制模块、升压模块和驱动模块,检测控制模块通过升压模块与驱动模块连接,检测控制模块控制升压模块升高驱动模块的输入电压;驱动模块与检测控制模块连接,检测控制模块根据外部电路工作电压的大小控制驱动模块启动或关闭外部电路。本发明专利技术的有益效果为:利用升压模块升高驱动模块的输入电压,使驱动模块稳定在最小导通内阻的工作状态,提高驱动模块的控制精度,从而使驱动模块的发热量稳定在最小值,提高驱动模块的使用安全性和使用寿命;且通过增加设有反馈稳压模块,使检测控制模块更加精确控制升压模块升高驱动模块的输入电压,提高驱动模块的使用安全性。

【技术实现步骤摘要】
锂电池保护芯片及电路
本专利技术涉及到,特别是涉及到锂离子电池保护集成电路,特别是涉及到一种锂电池保护芯片及电路。
技术介绍
近年来,由于锂离子电池具有体积小、能量密度高、无记忆效应、循环寿命高、高电压电池和自放电率低等诸多优点,数字相机、PDA、手机等越来越多的电子产品采用锂电池作为主要电源。然而,由于锂电池的化学特性,在正常使用过程中,其内部进行电能与化学能相互转化的化学正反应,但在某些条件下,如对其过充电、过放电和过电流将会导致电池内部发生化学副反应,该副反应加剧后,会严重影响电池的性能与使用寿命,并可能产生大量气体,使电池内部压力迅速增大后爆炸而导致安全问题,因此所有的锂电池都需要一个保护电路,用于对电池的充、放电状态进行有效监测,并在某些条件下关断充、放电回路以防止对电池发生损害。目前市场上的单节锂电池保护电路,MOS管的导通内阻随栅极驱动电压的变化在一定范围内波动,特别是在目前典型导通内阻为2.2毫欧的MOS的应用中,导通内阻在1.5毫欧到3.95毫欧内波动,且在栅极驱动电压低的情况下,MOS管的内阻变大,导致MOS管发热严重,控制精度变差。
技术实现思路
本专利技术的主要目的为提供一种锂电池保护芯片及电路,提高了锂电池保护芯片在锂电池电压低时的控制精度。本专利技术提出一种锂电池保护芯片,包括检测控制模块、升压模块和驱动模块,上述检测控制模块通过上述升压模块与上述驱动模块连接,上述检测控制模块控制上述升压模块升高上述驱动模块的输入电压;上述驱动模块与上述检测控制模块连接,上述检测控制模块根据外部电路工作电压的大小控制上述驱动模块启动或关闭外部电路。进一步地,上述锂电池保护芯片,还包括反馈稳压模块,上述反馈稳压模块连接在上述升压模块和上述驱动模块之间,且与上述检测控制模块连接,上述反馈稳压模块检测上述升压模块与上述驱动模块之间的电压值,并将上述检测信号反馈至上述检测控制模块。进一步地,在上述锂电池保护芯片中,上述反馈稳压模块包括电阻R1、电阻R2、运算放大器和恒压源,上述电阻R1的第一端连接在上述升压模块和上述驱动模块之间,上述电阻R1的第二端与上述电阻R2的第一端连接,上述运算放大器的同相输入端连接在上述电阻R1的第二端与上述电阻R2的第一端之间,上述电阻R2的第二端与上述恒压源的负极连接,并与接地端连接,上述运算放大器的反相输入端与上述恒压源的正极连接,上述运算放大器的输出端与上述检测控制模块连接。进一步地,在上述锂电池保护芯片中,上述检测控制模块包括检测子模块和控制子模块,上述检测子模块与上述控制子模块和上述驱动模块连接,上述控制子模块与上述升压模块和上述驱动模块连接,上述检测子模块检测外部电路工作电压的大小,并反馈至上述控制子模块,进而,上述控制子模块控制上述升压模块升高上述驱动模块的输入电压,且控制上述驱动模块启动或关闭外部电路。进一步地,在上述锂电池保护芯片中,上述升压模块包括IGBT管Q1、IGBT管Q2、耦合电容C1和负载电容Cout,上述IGBT管Q1的漏极与上述检测控制模块连接,上述IGBT管Q1的栅极连接在上述IGBT管Q1的漏极与上述检测控制模块之间,上述IGBT管Q1的源极与上述IGBT管Q2的漏极连接,上述IGBT管Q2的栅极连接在上述IGBT管Q1的源极与上述IGBT管Q2的漏极之间,上述耦合电容C1的正极连接在上述IGBT管Q1的源极与IGBT管Q2的栅极之间,上述耦合电容C1的负极与上述检测控制模块连接,上述负载电容Cout的正极连接在上述IGBT管Q2的源极和上述驱动模块之间,上述负载电容Cout的负极连接接地端。进一步地,在上述锂电池保护芯片中,上述驱动模块包括充电驱动子模块和放电驱动子模块,上述放电驱动子模块与上述升压模块和上述检测控制模块连接,上述检测控制模块根据外部电路放电电压的大小控制上述放电驱动子模块启动或关闭外部电路;上述充电驱动子模块与上述升压模块和上述检测控制模块连接,上述检测控制模块根据外部电路充电电压的大小控制上述充电驱动子模块启动或关闭外部电路。进一步地,在上述锂电池保护芯片中,上述放电驱动子模块包括MOS管Q3、MOS管Q4、二极管Z1和DO端口,上述MOS管Q3的源极与上述升压模块连接,上述MOS管Q3的栅极与上述检测控制模块连接,上述MOS管Q4的栅极与上述检测控制模块连接,上述MOS管Q3的漏极与上述MOS管Q4的漏极连接,上述DO端口连接在上述MOS管Q3的漏极与上述MOS管Q4的漏极之间,上述MOS管Q4的源极连接接地端,上述二极管Z1的正极连接在上述MOS管Q4的源极与接地端之间,上述二极管Z1的负极与上述DO端口连接。进一步地,在上述锂电池保护芯片中,上述充电驱动子模块包括MOS管Q5、MOS管Q6、二极管Z2和CO端口,上述MOS管Q5的源极与上述升压模块连接,上述MOS管Q5的栅极与上述检测控制模块连接,上述MOS管Q6的栅极与上述检测控制模块连接,上述MOS管Q5的漏极与上述MOS管Q6的漏极连接,上述CO端口连接在上述MOS管Q5的漏极与上述MOS管Q6的漏极之间,上述MOS管Q6的源极与二极管Z2的正极连接,上述检测控制模块连接在上述MOS管Q6的源极与上述二极管Z2的正极之间,上述二极管Z2的负极与上述CO端口连接。进一步地,上述锂电池保护芯片,还包括VDD端口、VSS端口和VM端口,上述检测控制模块通过上述VDD端口、上述VSS端口和上述VM端口与外部电路连接。本专利技术提出一种锂电池保护电路,包括上述任意一项的锂电池保护芯片U1、电阻R3、电阻R4、锂电池B1、电容C2、MOS管Q7和MOS管Q8,电路正极EB+与上述锂电池B1的正极连接,上述锂电池B1的负极与MOS管Q7的源极连接,上述MOS管Q7的漏极与上述MOS管Q8的漏极连接,上述MOS管Q8的源极通过上述电阻R4与上述锂电池保护芯片U1连接,上述电阻R3的第一端连接在上述电路正极EB+与上述锂电池B1的正极之间,上述电阻R3的第二端与上述锂电池保护芯片U1连接,上述电容C2的正极连接在上述电阻R3的第二端与上述锂电池保护芯片U1之间,上述锂电池保护芯片U1连接在上述锂电池B1的负极与MOS管Q7的源极之间,上述电容C2的负极连接在上述锂电池B1的负极与上述锂电池保护芯片U1之间,且连接接地端,上述MOS管Q7的栅极与上述锂电池保护芯片U1连接,上述MOS管Q8的栅极与上述锂电池保护芯片U1连接,上述电路负极EB-连接在上述MOS管Q8的源极与上述电阻R4之间。本专利技术的锂电池保护芯片及电路,利用升压模块升高驱动模块的输入电压,使驱动模块稳定在最小导通内阻的工作状态,提高驱动模块的控制精度,从而使驱动模块的发热量稳定在最小值,提高驱动模块的使用安全性和使用寿命;且通过增加设有反馈稳压模块,使检测控制模块更加精确控制升压模块升高驱动模块的输入电压,提高驱动模块的使用安全性。附图说明图1是本专利技术一实施例锂电池保护芯片的结构框图;图2是本专利技术一实施例锂电池保护芯片的结构框图;图3是本专利技术一实施例锂电池保护芯片的电路连接示意图;图4是本专利技术一实施例锂电池保护电路的连接示意图;图5是本专利技术一实施例锂电池保护电路的连接示意图。1、外部电路;2、检测控制模块;3、本文档来自技高网...
锂电池保护芯片及电路

【技术保护点】
一种锂电池保护芯片,其特征在于,包括检测控制模块、升压模块和驱动模块,所述检测控制模块通过所述升压模块与所述驱动模块连接,所述检测控制模块控制所述升压模块升高所述驱动模块的输入电压;所述驱动模块与所述检测控制模块连接,所述检测控制模块根据外部电路工作电压的大小控制所述驱动模块启动或关闭外部电路。

【技术特征摘要】
1.一种锂电池保护芯片,其特征在于,包括检测控制模块、升压模块和驱动模块,所述检测控制模块通过所述升压模块与所述驱动模块连接,所述检测控制模块控制所述升压模块升高所述驱动模块的输入电压;所述驱动模块与所述检测控制模块连接,所述检测控制模块根据外部电路工作电压的大小控制所述驱动模块启动或关闭外部电路。2.根据权利要求1所述的锂电池保护芯片,其特征在于,还包括反馈稳压模块,所述反馈稳压模块连接在所述升压模块和所述驱动模块之间,且与所述检测控制模块连接,所述反馈稳压模块检测上述升压模块与上述驱动模块之间的电压值,并将所述检测信号反馈至所述检测控制模块。3.根据权利要求2所述的锂电池保护芯片,其特征在于,所述反馈稳压模块包括电阻R1、电阻R2、运算放大器和恒压源,所述电阻R1的第一端连接在所述升压模块和所述驱动模块之间,所述电阻R1的第二端与所述电阻R2的第一端连接,所述运算放大器的同相输入端连接在所述电阻R1的第二端与所述电阻R2的第一端之间,所述电阻R2的第二端与所述恒压源的负极连接,并与接地端连接,所述运算放大器的反相输入端与所述恒压源的正极连接,所述运算放大器的输出端与所述检测控制模块连接。4.根据权利要求1所述的锂电池保护芯片,其特征在于,所述检测控制模块包括检测子模块和控制子模块,所述检测子模块与所述控制子模块和所述驱动模块连接,所述控制子模块与所述升压模块和所述驱动模块连接,所述检测子模块检测外部电路工作电压的大小,并反馈至所述控制子模块,进而,所述控制子模块控制所述升压模块升高所述驱动模块的输入电压,且控制所述驱动模块启动或关闭外部电路。5.根据权利要求1所述的锂电池保护芯片,其特征在于,所述升压模块包括IGBT管Q1、IGBT管Q2、耦合电容C1和负载电容Cout,所述IGBT管Q1的漏极与所述检测控制模块连接,所述IGBT管Q1的栅极连接在所述IGBT管Q1的漏极与所述检测控制模块之间,所述IGBT管Q1的源极与所述IGBT管Q2的漏极连接,所述IGBT管Q2的栅极连接在所述IGBT管Q1的源极与所述IGBT管Q2的漏极之间,所述耦合电容C1的正极连接在所述IGBT管Q1的源极与IGBT管Q2的栅极之间,所述耦合电容C1的负极与所述检测控制模块连接,所述负载电容Cout的正极连接在所述IGBT管Q2的源极和所述驱动模块之间,所述负载电容Cout的负极连接接地端。6.根据权利要求1所述的锂电池保护芯片,其特征在于,所述驱动模块包括充电驱动子模块和放电驱动子模块,所述放电驱动子模块与所述升压模块和所述检测控制模块连接,所述检测控制模块根据外部电路放电电压的大小控制所述放电驱动子模块启动或关闭外部电路;所述充电...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈坤钟贺明任文睿余志强李武岐
申请(专利权)人:欣旺达电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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