校准电路、电池保护芯片及校准电路的校准方法技术

本申请涉及校准电路、电池保护芯片及校准电路的校准方法，该校准电路包括可调电阻R

【技术实现步骤摘要】
校准电路、电池保护芯片及校准电路的校准方法


[0001]本专利技术属于电池电路
，具体涉及一种校准电路、电池保护芯片及校准电路的校准方法。

技术介绍

[0002]由于锂电池的天然特性，必须配合专用的保护芯片来使用以保证安全性、可用容量和循环使用寿命。锂电池保护芯片一般提供过压、欠压、过流、短路和过热等多项保护，其中过压保护有较高的绝对精度要求，即使是一个仅仅+100mv偏差，也足以造成电池使用寿命缩短、电池过热甚至失火燃烧；而
‑
100mv偏差会可造成电池可用容量的显著损失。
[0003]传统的集成电路技术无法在批量生产时直接生产出达到要求的过压精度的保护芯片，通常需要对每一颗保护芯片单独进行校准。由于电池保护芯片一般是大批量成本敏感型芯片，校准所耗费的时间，将直接影响到芯片的产量和成本，有时校准成本可占据芯片总成本的可观比例。因此，一种简单、快速、有效的校准方式对批量生产的电池保护芯片至关重要。传统的电池保护芯片有采用双分压器和单分压器等两种设计方案，可以支持对电池保护芯片的校准。然而，在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现传统的电池保护芯片仍存在着综合性能不足的技术问题。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述传统的电池保护芯片所存在着的技术问题，提供一种可以显著提高电路综合性能的校准电路、电池保护芯片及校准电路的校准方法。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术实施例采用以下技术方案：
[0006]一方面，本专利技术实施例提供一种校准电路，包括可调电阻R
trim
、电阻分压器、第一选路开关、第二选路开关、过压比较器CP1和欠压比较器CP2，电阻分压器包括依次串联的电阻R
A
、电阻R
B
、电阻R
C
、电阻R
D
和电阻R
E
；
[0007]可调电阻R
trim
的一端用于电连接电池单元的正极，可调电阻R
trim
的另一端电连接电阻R
A
的一端，电阻R
E
的另一端用于电连接电池单元的负极与地端；
[0008]电阻R
A
与电阻R
B
的连接处引出过压抽头并电连接至第一选路开关的一个输入端，电阻R
B
与电阻R
C
的连接处引出过压迟滞抽头并电连接至第一选路开关的另一个输入端，第一选路开关的输出端电连接过压比较器CP1的正相输入端；
[0009]电阻R
C
与电阻R
D
的连接处引出欠压抽头并电连接至第二选路开关的一个输入端，电阻R
D
与电阻R
E
的连接处引出欠压迟滞抽头并电连接至第二选路开关的另一个输入端，第二选路开关的输出端电连接欠压比较器CP2的正相输入端；
[0010]过压比较器CP1和欠压比较器CP2的反相输入端均用于接入参考电压。
[0011]在其中一个实施例中，第一选路开关为二选一多路器Q1，二选一多路器Q1的控制信号输入端用于接入过压迟滞的使能信号；
[0012]过压迟滞的使能信号用于指示二选一多路器Q1将过压迟滞抽头接通至过压比较
器CP1。
[0013]在其中一个实施例中，第二选路开关为二选一多路器Q2，二选一多路器Q2的控制信号输入端用于接入欠压迟滞的使能信号；
[0014]欠压迟滞的使能信号用于指示二选一多路器Q2将欠压迟滞抽头接通至欠压比较器CP2。
[0015]在其中一个实施例中，可调电阻R
trim
包括串联的32个节段电阻。
[0016]在其中一个实施例中，各节段电阻为高阻多晶硅方块电阻。
[0017]另一方面，还提供一种电池保护芯片，包括芯片本体和上述的校准电路。
[0018]又一方面，还提供一种校准电路的校准方法，用于校准上述的校准电路，上述方法包括以下步骤：
[0019]确定校准电路的设计参数；设计参数包括过压抽头分压比、欠压抽头分压比、过压迟滞抽头分压比、欠压迟滞抽头分压比、可调电阻比值和可调电阻分段数；
[0020]测量校准电路在未经校准前的过压保护门限值；
[0021]利用二进制校准码公式根据设计参数与过压保护门限值，计算得到校准码；校准码用于校准上述校准电路；
[0022]采用熔丝编程的方法，将校准码写入校准电路的芯片。
[0023]在其中一个实施例中，二进制校准码公式为：
[0024][0025]其中，V
OV_target
表示过压保护门限值修调后的目标值，V
OV_raw
表示未经校准前的过压保护门限值，X
step
表示修调步长。
[0026]在其中一个实施例中，可调电阻比值通过如下公式确定：
[0027][0028]其中，X
max
表示可调电阻的最大阻值，A表示电阻R
A
的阻值，B表示电阻R
B
的阻值，V
ref_max
表示参考电压的最大值，V
ref_min
表示参考电压的最小值；
[0029]可调电阻分段数通过如下公式确定：
[0030][0031]其中，X
step
表示修调步长，A表示电阻R
A
的阻值，V
ref_max
表示参考电压的最大值，P表示修调精度。
[0032]在其中一个实施例中，未经校准前的过压保护门限值的有效区域为：
[0033][0034]其中，V
ref_min
表示参考电压的最小值，A表示电阻R
A
的阻值，B表示电阻R
B
的阻值，V
OV_raw
表示未经校准前的过压保护门限值，V
OV_target
表示过压保护门限值修调后的目标值。
[0035]上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：
[0036]上述校准电路、电池保护芯片及校准电路的校准方法，通过采用一个可调电阻
R
trim
、一个电阻分压器、第一选路开关、第二选路开关、过压比较器CP1和欠压比较器CP2构成的校准电路结构，与传统方案相比，节省了一个分压器，从而为芯片节省了一半的功耗和面积；只需要通过调节一个可调电阻R
trim
就可以同时校准过压门限和欠压门限，修调过程所耗费的时间也会被大幅缩短。此外，本方案中过压比较器CP1和欠压比较器CP2可以使用同样的电路设计，可以复用；参考电压也可以使用常规的设计，不需要设计成可调节的，而且过压/欠压迟滞也可以分开设置而不互相牵制，从而大大降低了电路设计的难度和复杂性，达到了显著提高电池保护芯片电路综合性能的目的。
附图说明
[0037]为了更本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种校准电路，其特征在于，包括可调电阻R
trim
、电阻分压器、第一选路开关、第二选路开关、过压比较器CP1和欠压比较器CP2，所述电阻分压器包括依次串联的电阻R
A
、电阻R
B
、电阻R
C
、电阻R
D
和电阻R
E
；所述可调电阻R
trim
的一端用于电连接电池单元的正极，所述可调电阻R
trim
的另一端电连接所述电阻R
A
的一端，所述电阻R
E
的另一端用于电连接所述电池单元的负极与地端；所述电阻R
A
与所述电阻R
B
的连接处引出过压抽头并电连接至所述第一选路开关的一个输入端，所述电阻R
B
与所述电阻R
C
的连接处引出过压迟滞抽头并电连接至所述第一选路开关的另一个输入端，所述第一选路开关的输出端电连接所述过压比较器CP1的正相输入端；所述电阻R
C
与所述电阻R
D
的连接处引出欠压抽头并电连接至所述第二选路开关的一个输入端，所述电阻R
D
与所述电阻R
E
的连接处引出欠压迟滞抽头并电连接至所述第二选路开关的另一个输入端，所述第二选路开关的输出端电连接所述欠压比较器CP2的正相输入端；所述过压比较器CP1和所述欠压比较器CP2的反相输入端均用于接入参考电压。2.根据权利要求1所述的校准电路，其特征在于，所述第一选路开关为二选一多路器Q1，所述二选一多路器Q1的控制信号输入端用于接入过压迟滞的使能信号；过压迟滞的所述使能信号用于指示所述二选一多路器Q1将所述过压迟滞抽头接通至所述过压比较器CP1。3.根据权利要求1或2所述的校准电路，其特征在于，所述第二选路开关为二选一多路器Q2，所述二选一多路器Q2的控制信号输入端用于接入欠压迟滞的使能信号；欠压迟滞的所述使能信号用于指示所述二选一多路器Q2将所述欠压迟滞抽头接通至所述欠压比较器CP2。4.根据权利要求3所述的校准电路，其特征在于，所述可调电阻R
trim
包...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑黎明，王宏义，吴建飞，刘培国，余磊，阮郴，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：