本发明专利技术公开了一种电池保护电路中的放电过流保护恢复驱动电路,其具有VM连接端及VSS连接端,所述恢复驱动电路包括隔离NMOS晶体管及第一电阻,所述隔离NMOS晶体管的漏极经由所述第一电阻与所述第一连接端相连,所述隔离NMOS晶体管的源极与所述第二连接端相连,所述隔离NMOS晶体管的栅极用于接收放电过流信号,所述隔离NMOS晶体管的栅极在接收到放电过流信号时,所述隔离NMOS晶体管的漏极与源极接通,进而将所述VM连接端与所述VSS接端接通。在所述隔离NMOS晶体管的衬底与源极之间形成有二极管,所述二极管的负极与所述隔离NMOS晶体管的源极相连,所述二极管的正极与所述隔离NMOS晶体管的衬底相连。在VM相对VSS为负电压时,由于晶体管MN1的衬底与VSS之间具有二极管D1,所述二极管D1会反向偏置,阻碍漏电流的发生。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池保护电路,尤其涉及电池保护电路中的放电过流保 护恢复驱动电路。
技术介绍
由于锂离子电池没有记忆效应,当前逐渐在越来越多的电子系统中 替代传统的镍氲电池,成为便携电子设备中主要电源。但是锂电池存 在许多安全性问题。因此,在锂电池系统中都存在复杂的保护电路, 以确保在各种意外情况下防止发生不安全情形导致电池损坏。图1示出了现有的一种锂电池保护电路系统。如图1所示,在电池的外部负极V—与内部负极VSS之间设置有充电开关MC及放电开关 MD,通过控制充电开关MC的开启或关断可以实现电池的允许充电或 禁止充电功能。相应的,通过控制放电开关MD的开启或关断可以实 现电池的允许放电或禁止放电功能。虚线框内的电路为电池保护电路, 所述电池保护电^各包括有过充电4企测电^各、过方文电4全测电^各、充电过 流检测电路、放电过流检测电路及控制电路。所述控制电路根据各检 测电路的检测结果输出控制信号来确定充电开关MC的开启/关断和放 电开关MD的开启/关断。当发生放电过流时,放电过流检测电路会在检测到VM端的电压 (即放电电流电压)高于放电过流电压阁值r孤(一般为150mV)且持续 超过预定时间2,后,生成过电过流信号EDI给控制电路。所述控制电 路将Dout置低以关断放电开关MD,这样就实现了禁止对电池放电, 也就是说进入了放电过流保护状态。 一般而言,VM的电压与V—的电 压基本相等(本专利申请都是基于这一情况进行说明的),在两节点 间存在一个较小的电阻Rm, Rm的阻值一般为1 2.2Kohm,所述电阻在放电电流保护状态下,为了使电池能在负载变轻时恢复正常放 电,在保护电路中还会引入恢复驱动电路。因为当进入放电过流保护状态时,放电开关MD会被关断,从而V一节点的电压会被负载拉到更 高电位,更接近VCC的电压,相应的,VM节点的电压也同样会很高。 如果没有额外的恢复驱动电路,在此状态下即使负载变得很轻时,放 电过流检测电路依然会继续判断当前处于放电过流状态,使整个系统 死锁在放电过流状态,无法恢复。所述恢复驱动电路的工作原理在于 在进入放电过流状态后,其会试图利用VSS拉低VM,即连通VM端和 VSS端。如果此时负载依然较大,则VM会依然大于放电过流电压阈值 「孤,而一旦负载变小,所述VM会被VSS拉低直至VM小于放电过流 电压阈值「孤,这样电池系统就可以重新进入正常》文电状态。图2示出了现有的一种放电过流保护恢复驱动电路。如图2所示, 所述恢复驱动电路包括NOMS晶体管MN1及电阻R1,所述晶体管MN1 的栅极接收所述放电过流信号EDI,所述晶体管MN1的漏极通过电阻 Rl与VM相连,所述晶体管MN1的源极与VSS相连。在放电过流信号 EDI有效时,即系统进入放电过流状态时,所述晶体管MN1开启从而 连通VM至VSS的通路。此时,如果外部负载变小,VM就会被VSS拉 低,从而使电池系统重新进入正常放电状态。但是,晶体管MN1为普通的NMOS晶体管,在其衬底端和漏极端 存在一个寄生的二极管。当VM的电位相对VSS的电位为负电压时(比 如在给电池充电时,VM的电位就会低于VSS的电位),此寄生的二极 管会正向导通,从而产生从VSS端经由电阻Rl、晶体管MN1至VM端 的漏电流。这种漏电还可能会把晶体管MN1的衬底电位抬高,从而容 易触发寄生三极管,导致严重后果。而且,在给电池充电时,可能由 于充电过压或充电过流而需要禁止对电池充电,然而此时恢复驱动电 路上的漏电流会依然从VSS流向VM,这就意味着,所述漏电流依然在 给电池充电,从而使禁止充电功能失效。此外,此漏电还会影响充电 过流保护阈值偏离设计值。在现有技术中一般是通过增大电阻Rl的方式减少漏电,但漏电却 始终存在。这种漏电仍可能会导致前述的各种问题。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种电池保护电路中的放电过流保护 恢复驱动电路,其可以实现放电过流保护状态在过放电解除后自动恢 复的功能,同时也能有效的切断充电漏电。本专利技术的目的之二在于提供一种具有放电过流保护恢复驱动电路 的电池保护电路,其可以实现放电过流保护状态在过放电解除后自动 恢复的功能,同时也能有效的切断充电漏电。本专利技术的目的之三在于提供一种电池保护电路系统,其可以实现放 电过流保护状态在过放电解除后自动恢复的功能,同时也能有效的切 断充电漏电。为了达到上述目的,根据本专利技术的一方面,本专利技术提供了一种电池 保护电路中的放电过流保护恢复驱动电路,其具有第 一 连接端及第二连接端,所述恢复驱动电路包括隔离NMOS晶体管及第一电阻,所述 隔离NMOS晶体管的漏极经由所述第一电阻与所述第一连接端相连, 所述隔离NMOS晶体管的源极与所述第二连接端相连,所述隔离NMOS 晶体管的栅极用于接收放电过流信号。所述隔离NMOS晶体管的栅极 在接收到放电过流信号时,所述隔离NMOS晶体管的漏极与源极接通, 进而将所述第一连接端与所述第二连接端接通。在所述隔离NMOS晶 体管的衬底与源极之间形成有二级管,所述二极管的负极与所述隔离 NMOS晶体管的源极相连,所述二极管的正极与所述隔离NMOS晶体 管的衬底相连。进一步的,在所述隔离NMOS晶体管的漏极与所述第一电阻之间 还串联有开关单元,所述开关单元具有与所述隔离NMOS晶体管的漏 极相连的一连接端及与所述电阻相连的另一连接端,所述开关单元还 具有控制端,所述开关单元的控制端与电池的充电开关的控制端相连,更进一步的,所述开关单元由N个隔离NMOS晶体管串联形成, 所述隔离NMOS晶体管的栅极相互连接形成所述开关单元的控制端, 所述N大于等于1小于等于4。进一步的,所述第一连接端经由第二电阻与电池外部负极相连,所 述第二连接端与电池内部负极相连。更进一步的,在第一连接端相对于第二连接端为负电压时,所述二 极管反向偏置,阻碍漏电流的发生。根据本专利技术的另 一方面,本专利技术提供了 一种电池保护电路,其包括 放电过流检测电路、如前面所述恢复驱动电路、充电器过压检测电路、电池的充电开关的控制电路。所述充电器过压测电^各在4全测到充电 器过压时生成充电器过压信号。所述放电过流检测电路在检测到放电 过流时生成放电过流信号。所述控制电路在接收到放电过流信号后生 成预关断信号。电池的充电开关的控制端在收到所述预关断信号和所 述充电器过压信号中任何一个时,所述充电开关关断以禁止对电池充 电。进一步的,在所述恢复驱动电路中的隔离NMOS晶体管的漏极与 所述电阻之间还串联有开关单元,所述开关单元具有与所述隔离NMOS 晶体管的漏极相连的一连接端及与所述电阻相连的另一连接端,所述 开关单元具有控制端,所述开关单元的控制端与电池的充电开关的控 制端相连,使所述开关单元与所述充电开关的开启与关闭同步。更进一步的,所述开关单元由N个隔离NMOS晶体管串联形成, 所述隔离NMOS晶体管的栅极相互串联形成所述开关单元的控制端, 所述N大于等于1小于等于4。进一步的,所述第一连接端经由第二电阻与电池外部负极相连,所 述第二连接端与电池内部负极相连。更进一步的,在第一连接端相对于第二连接端为负电压时,所述二 极管反向偏置,阻碍漏电流的发生。进一步的,所述预关断信号和所述充电器过压信号经由一逻辑本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电池保护电路中的放电过流保护恢复驱动电路,其具有第一连接端及第二连接端,其特征在于,所述恢复驱动电路包括隔离NMOS晶体管及第一电阻,所述隔离NMOS晶体管的漏极经由所述第一电阻与所述第一连接端相连,所述隔离NMOS晶体管的源极与所述第二连接端相连,所述隔离NMOS晶体管的栅极用于接收放电过流信号, 所述隔离NMOS晶体管的栅极在接收到放电过流信号时,所述隔离NMOS晶体管的漏极与源极接通,进而将所述第一连接端与所述第二连接端接通, 在所述隔离NMOS晶体管的衬底与源极之间形成有二级管,所述二极管的负极与所述隔离NMOS晶体管的源极相连,所述二极管的正极与所述隔离NMOS晶体管的衬底相连。
【技术特征摘要】
1、一种电池保护电路中的放电过流保护恢复驱动电路,其具有第一连接端及第二连接端,其特征在于,所述恢复驱动电路包括隔离NMOS晶体管及第一电阻,所述隔离NMOS晶体管的漏极经由所述第一电阻与所述第一连接端相连,所述隔离NMOS晶体管的源极与所述第二连接端相连,所述隔离NMOS晶体管的栅极用于接收放电过流信号,所述隔离NMOS晶体管的栅极在接收到放电过流信号时,所述隔离NMOS晶体管的漏极与源极接通,进而将所述第一连接端与所述第二连接端接通,在所述隔离NMOS晶体管的衬底与源极之间形成有二级管,所述二极管的负极与所述隔离NMOS晶体管的源极相连,所述二极管的正极与所述隔离NMOS晶体管的衬底相连。2、 如权利要求1所述的恢复驱动电路,其特征在于在所述隔离NMOS 晶体管的漏极与所述第一电阻之间还串联有开关单元,所述开关单元具有 与所述隔离NMOS晶体管的漏极相连的一连接端及与所述电阻相连的另一 连接端,所述开关单元还具有控制端,所述开关单元的控制端与电池的充3、 如权利要求2所述的恢复驱动电路,其特征在于所述开关单元由 N个隔离NMOS晶体管串联形成,所述隔离NMOS晶体管的栅极相互连接 形成所述开关单元的控制端,所述N大于等于1小于等于4。4、 如权利要求1所述的恢复驱动电路,其特征在于所述第一连接端 经由第二电阻与电池外部负极相连,所述第二连接端与电池内部负极相连。5、 如权利要求4所述的恢复驱动电路,其特征在于在第一连接端相 对于第二连接端为负电压时,所述二极管反向偏置,阻碍漏电流的发生。6、 一种电池保护电路,其特征在于,其包括放电过流检测电路、如权利要求1所述的恢复驱动电路、充电器过压 检测电路、电池的充电开关的控制电路,所述充电器过压...
【专利技术属性】
技术研发人员:王钊,尹航,杨晓东,
申请(专利权)人:北京中星微电子有限公司,
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]
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