负压钳位电路以及包括该负压钳位电路的锂电池保护电路制造技术

本发明专利技术提供了一种负压钳位电路以及包括该负压钳位电路的锂电池保护电路。该负压钳位电路PMOS管、第一电阻以及运算放大器。当运算放大器的正输入端检测到锂电池保护电路的充电器检测端口的电压值小于锂电池保护电路的接地端电压时，运算放大器的输出端输出钳位控制信号，控制PMOS管产生钳位电流，在第一电阻上形成电压降，以将充电器检测端口电压钳制到接地端电压。

【技术实现步骤摘要】
负压钳位电路以及包括该负压钳位电路的锂电池保护电路
本专利技术涉及仿真集成电路领域，尤其涉及锂电池保护电路。
技术介绍
在锂电池保护电路芯片中，为了保证管脚(PIN)不会低于该电路的接地管脚(GNDPIN)0.7V以上，需要增加负压钳位电路以保证这一点。负压钳位电路通常做在锂电池保护电路芯片的GNDPIN与可能看到负压的充电器检测端口(CGRDPIN)之间。然而，常规的负压钳位电路具有安全隐患。尤其是，在电池组过压保护状态下充电器仍然连接时，负压钳位电路的钳位电流会仍然对电池组进行充电(即涓流充电)，当持续时间较长，或者充电器电压显著高于电池组电压时，会造成电池组保护方案出现安全性问题甚至有爆炸风险。因此，亟需一种能解决涓流充电问题的更为安全的负压钳位电路。
技术实现思路
本专利技术为了克服上述提到的涓流充电问题，本专利技术提供一种新型的负压钳位电路。所述负压钳位电路包括：PMOS管、第一电阻以及运算放大器。所述锂电池保护电路具有正电源端、接地端、外部输入电压端，充电器检测端口；所述第一电阻的一端耦接所述充电器检测端口，另一端耦接所述外部输入电压端；所述PMOS管的栅极与所述运算放大器的输出端耦接，所述PMOS管的源极耦接所述正电源端，所述PMOS管的漏极耦接所述充电器检测端口；所述运算放大器的正输入端耦接所述充电器检测端口，负输入端耦接所述接地端。当所述运算放大器的正输入端检测到所述充电器检测端口的电压值小于所述接地端电压时，所述运算放大器的输出端输出钳位控制信号，控制所述PMOS管产生钳位电流，在所述第一电阻上形成电压降，以将所述充电器检测端口电压钳制到所述接地端电压。当所述运算放大器的正输入端检测到所述充电器检测端口的电压值大于所述接地端电压时，所述运算放大器的输出端控制所述PMOS管关闭，所述负压钳位电路不对所述充电器检测端口起钳位作用，不影响所述充电器检测端口的正常工作。在一个实施例中，所述正电源端与所述接地端之间可耦接电池组，所述正电源端与所述外部输入电压端之间可耦接充电器；所述钳位电流来源于所述正电源端，以确保不会对所述电池组产生充电电流。在一个实施例中，所述第一电阻的阻值根据所述外部输入电压端的最负电压而选取，保证所述第一电阻流过的最大电流不超过所述PMOS管的最大耐流。在一个实施例中，所述PMOS管的尺寸根据驱动能力选取，使得当所述充电器检测端口为负压时所述PMOS管提供所述第一电阻上流过的电流能保证负反馈环路工作正常。本专利技术还提供了一种锂电池保护电路。所述锂电池保护电路具有正电源端、接地端、外部输入电压端，充电器检测端口，所述正电源端与所述外部输入电压端之间被设置成耦接充电器，所述正电源端与所述接地端之间被设置成耦接电池组。所述锂电池保护电路包括负压钳位电路，所述负压钳位电路包括：PMOS管、第一电阻以及运算放大器。所述第一电阻的一端耦接所述充电器检测端口，另一端耦接所述外部输入电压端；所述PMOS管的栅极与所述运算放大器的输出端耦接，所述PMOS管的源极耦接所述正电源端，所述PMOS管的漏极耦接所述充电器检测端口；所述运算放大器的正输入端耦接所述充电器检测端口，负输入端耦接所述接地端。当所述运算放大器的正输入端检测到所述充电器检测端口的电压值小于所述接地端电压时，所述运算放大器的输出端输出钳位控制信号，控制所述PMOS管产生钳位电流，在所述第一电阻上形成电压降，以将所述充电器检测端口电压钳制到所述接地端电压。当所述运算放大器的正输入端检测到所述充电器检测端口的电压值大于所述接地端电压时，所述运算放大器的输出端控制所述PMOS管关闭，所述负压钳位电路不对所述充电器检测端口起钳位作用，不影响所述充电器检测端口的正常工作。在一个实施例中，所述钳位电流来源于所述正电源端，以确保不会对所述电池组产生充电电流。在一个实施例中，所述第一电阻的阻值根据外部输入电压端PACKN的最负电压选取，保证所述第一电阻流过的最大电流不超过所述PMOS管的最大耐流。在一个实施例中，所述PMOS管的尺寸根据驱动能力选取，使得当所述充电器检测端口为负压时所述PMOS管提供所述第一电阻上流过的电流能保证负反馈环路工作正常。本专利技术还提供了一种锂电池保护电路。所述锂电池保护电路具有正电源端、接地端、外部输入电压端，充电器检测端口，所述正电源端与所述外部输入电压端之间被设置成耦接充电器，所述正电源端与所述接地端之间被设置成耦接电池组；所述锂电池保护电路包括负压钳位电路，所述负压钳位电路包括：反馈电路、钳位电路以及第一电阻。所述第一电阻耦接在所述外部输入电压端与所述充电器检测端口之间。所述负反馈电路检测所述充电器检测端口的电压值，当检测到电压值低于所述接地端电压时，所述负反馈电路输出钳位控制信号，控制所述钳位电路产生钳位电流。所述钳位电路耦接在所述正电源端与所述充电器检测端口之间，所述钳位电路在接收到所述负反馈电路的所述钳位控制信号后，产生所述钳位电流，从而在所述第一电阻上形成电压降，将所述充电器检测端口的电压钳位到所述接地端电压，以保证所述充电器检测端口不产生负压。在一个实施例中，所述反馈电路包括一PMOS管。所述钳位电路包括一运算放大器。所述PMOS管的栅极与所述运算放大器的输出端耦接，所述PMOS管的源极耦接所述正电源端，PMOS管的漏极耦接所述充电器检测端口；所述运算放大器的正输入端耦接所述充电器检测端口，负输入端耦接所述接地端。本专利技术的负压钳位电路以及集成有该负压钳位电路的锂电池保护电路IC，利用负反馈技术钳制外部负压，同时钳位电流从电源抽取，保证锂电池保护电路IC不受到负压影响的同时减小涓流充电电流。附图说明本专利技术的以上
技术实现思路
以及下面的具体实施方式在结合附图阅读时会得到更好的理解。需要说明的是，附图仅作为所请求保护的专利技术的示例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的元素。图1示出现有技术中的负压钳位电路在锂电池保护电路芯片中的连接关系；图2示出根据本专利技术一实施例的负压钳位电路；图3示出根据本专利技术一实施例的负压钳位电路的拓扑图。具体实施方式以下在具体实施方式中详细叙述本专利技术的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域技术人员了解本专利技术的
技术实现思路
并据以实施，且根据本说明书所揭露的说明书、权利要求及附图，本领域技术人员可轻易地理解本专利技术相关的目的及优点。图1示出现有技术中的负压钳位电路(Negativevoltageclampcircuit)在锂电池保护电路芯片(下文简称IC)中的连接关系。如图1所示，当电池组过充电，锂电池保护电路芯片进入过压保护而将SW断开从而切断充电通路时，锂电池保护电路芯片外部的充电通路被切断。由于充电器电压高于电池组电压，因此充电器检测端口(CGRD端)的电压低于接地端(GND)电压，即CGRDPIN出现负压。此时，负压钳位电路(Nega本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种负压钳位电路，集成于一锂电池保护电路中，其特征在于，所述负压钳位电路包括：/nPMOS管、第一电阻以及运算放大器；/n所述锂电池保护电路具有正电源端、接地端、外部输入电压端，充电器检测端口；所述第一电阻的一端耦接所述充电器检测端口，另一端耦接所述外部输入电压端；所述PMOS管的栅极与所述运算放大器的输出端耦接，所述PMOS管的源极耦接所述正电源端，所述PMOS管的漏极耦接所述充电器检测端口；所述运算放大器的正输入端耦接所述充电器检测端口，负输入端耦接所述接地端；/n其中，当所述运算放大器的正输入端检测到所述充电器检测端口的电压值小于所述接地端电压时，所述运算放大器的输出端输出钳位控制信号，控制所述PMOS管产生钳位电流，在所述第一电阻上形成电压降，以将所述充电器检测端口电压钳制到所述接地端电压；/n当所述运算放大器的正输入端检测到所述充电器检测端口的电压值大于所述接地端电压时，所述运算放大器的输出端控制所述PMOS管关闭，所述负压钳位电路不对所述充电器检测端口起钳位作用，不影响所述充电器检测端口的正常工作。/n

【技术特征摘要】
1.一种负压钳位电路，集成于一锂电池保护电路中，其特征在于，所述负压钳位电路包括：
PMOS管、第一电阻以及运算放大器；
所述锂电池保护电路具有正电源端、接地端、外部输入电压端，充电器检测端口；所述第一电阻的一端耦接所述充电器检测端口，另一端耦接所述外部输入电压端；所述PMOS管的栅极与所述运算放大器的输出端耦接，所述PMOS管的源极耦接所述正电源端，所述PMOS管的漏极耦接所述充电器检测端口；所述运算放大器的正输入端耦接所述充电器检测端口，负输入端耦接所述接地端；
其中，当所述运算放大器的正输入端检测到所述充电器检测端口的电压值小于所述接地端电压时，所述运算放大器的输出端输出钳位控制信号，控制所述PMOS管产生钳位电流，在所述第一电阻上形成电压降，以将所述充电器检测端口电压钳制到所述接地端电压；
当所述运算放大器的正输入端检测到所述充电器检测端口的电压值大于所述接地端电压时，所述运算放大器的输出端控制所述PMOS管关闭，所述负压钳位电路不对所述充电器检测端口起钳位作用，不影响所述充电器检测端口的正常工作。


2.如权利要求1所述的负压钳位电路，其特征在于，所述正电源端与所述接地端之间耦接电池组，所述正电源端与所述外部输入电压端之间耦接充电器；所述钳位电流来源于所述正电源端，以确保不会对所述电池组产生充电电流。


3.如权利要求1所述的负压钳位电路，其特征在于，所述第一电阻的阻值根据所述外部输入电压端的最负电压而选取，保证所述第一电阻流过的最大电流不超过所述PMOS管的最大耐流。


4.如权利要求1所述的负压钳位电路，其特征在于，所述PMOS管的尺寸根据驱动能力选取，使得当所述充电器检测端口为负压时所述PMOS管提供所述第一电阻上流过的电流能保证负反馈环路工作正常。


5.一种锂电池保护电路中，其特征在于：
所述锂电池保护电路具有正电源端、接地端、外部输入电压端，充电器检测端口，所述正电源端与所述外部输入电压端之间被设置成耦接充电器，所述正电源端与所述接地端之间被设置成耦接电池组；
所述锂电池保护电路包括负压钳位电路，所述负压钳位电路包括：
PMOS管、第一电阻以及运算放大器；
所述第一电阻的一端耦接所述充电器检测端口，另一端耦接所述外部输入电压端；所述PMOS管的栅极与所述运算放大器的输出端耦接，所述PMOS管的源极耦接所述正电源端，所述PMOS管的漏极耦接所述充电器检测端口；所述运算放大器的正输入端耦接所述充电器检测端口，负输入端耦接所述接地...

【专利技术属性】
技术研发人员：王一鹏，成杨，
申请(专利权)人：中颖电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31