电池保护电路及电子设备制造技术

本申请涉及一种电池保护电路及电子设备，过放检测电路的第一输入端输入过放参考电压，过放检测电路的第二输入端输入过放检测电压，放检测电路的输出端连接延时电路和输出变换电路；驱动控制电路连接延时电路；功率开关管的控制端连接驱动控制电路，功率开关管的衬底连接驱动控制电路，功率开关管的第一端连接充电器的负端，功率开关管的第二端连接电池的负端；充电器检测电路的第一输入端连接功率开关管的第二端和电池的负端，充电器检测电路的第二输入端连接充电器的负端、电池的正端和充电器的正端，充电器检测电路的输出端连接输出变换电路。该方案大部分时间处于功率开关管导通状态下实现功放充电，避免充电过程中充电过热现象的产生。现象的产生。现象的产生。

【技术实现步骤摘要】
电池保护电路及电子设备


[0001]本申请涉及电池供电
，特别是涉及一种电池保护电路及电子设备。

技术介绍

[0002]随着电子技术的发展，锂电池供电在电子设备中使用越来越广泛。锂电池保护芯片在运行过程中，当发生过充时，会将功率开关管断开不允许充电，但允许功率开关管的寄生二极管保留放电路径；也即即使功率开关管断开，也可通过寄生二极管给锂电池放电而不能充电。当发生过放时，同样会将功率开关管断开，不允许放电，但功率开关管的寄生二极管保留充电路径；也即即使功率开关管断开，同样可通过寄生二极管给锂电池充电而不能放电。
[0003]为了适应器件小型化的需求，往往需要将锂电池保护芯片和功率开关管封装于同一晶圆。然而，由于锂电池处于过放状态时，需要通过功率开关管的寄生二极管实现充电，很容易发生充电过热现象。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要提供有一种电池保护电路及电子设备，以缓解锂电池在过放充电过程中容易出现充电过热现象的问题。
[0005]一种电池保护电路，包括延时电路、输出变换电路、过放检测电路、驱动控制电路、功率开关管和充电器检测电路，所述过放检测电路的第一输入端输入过放参考电压，所述过放检测电路的第二输入端输入过放检测电压，所述放检测电路的输出端连接所述延时电路和所述输出变换电路；所述驱动控制电路连接所述延时电路；所述功率开关管的控制端连接所述驱动控制电路，所述功率开关管的衬底连接所述驱动控制电路，所述功率开关管的第一端连接充电器的负端，所述功率开关管的第二端连接电池的负端；所述充电器检测电路的第一输入端连接所述功率开关管的第二端和所述电池的负端，所述充电器检测电路的第二输入端连接所述充电器的负端、所述电池的正端和所述充电器的正端，所述充电器检测电路的输出端连接所述输出变换电路；
[0006]所述过放检测电路用于在检测到所述电池发生过放时，输出电平信号并经过所述延时电路输送至所述驱动控制电路；所述驱动控制电路用于根据所述电平信号控制所述功率开关管断开，以及控制所述功率开关管的衬底与电池的负端连接；所述输出变换电路用于在过放状态下，充电器通过所述功率开关管的寄生二极管为所述电池充电时，将所述过放检测电路输出的电平信号翻转，得到翻转后的电平信号；所述驱动控制电路还用于根据所述延时电路输送的翻转后的电平信号，控制所述功率开关管导通。
[0007]上述电池保护电路，过放检测电路根据输入的过放检测电压和过放参考电压，进行电池是否发生过放的检测分析，在检测到发生过放时，过放检测电路输出电平信号，经过延时电路传输至驱动控制电路，驱动控制电路将会控制功率开关管断开，同时控制功率开关管的衬底选择接入电池的负端，通过功率开关管的寄生二极管保持充电路径。后续若充
电器检测电路检测到有充电器插入，首先通过寄生二极管为电池进行充电，此时由于充电器的负端低于电池的负端一个二极管压降电压，会使得充电器检测电路输出的电平信号发生翻转，从而控制输出变换电路运行。
[0008]在输出变换电路的作用下，过放检测电路的输出的电平信号将会发生翻转，翻转后的电平信号传输至驱动控制电路之后，驱动控制电路会控制功率开关管重新导通，此时可直接通过功率开关管进行充电。而在功率开关管导通充电之后，充电器的负端的电压将会大于充电器检测阈值，此时充电器检测电路的输出电平信号会再次发生翻转，该电平信号将会控制输出变换电路停止运行。由于输出变换电路的作用停止，过放检测电路的输出电平信号变为充电器插入之前的电平信号，该电平信号经延时电路延时一段时间之后，再次传输到驱动控制电路，控制驱动控制电路断开，再次以寄生二极管对应的路径进行充电。
[0009]在该过程中，只要充电器保持插入，且过放检测电压低于过放参考电压，再次以寄生二极管对应的路径进行充电之后，又会使得充电器的负端低于电池的负端一个二极管压降电压，将会以上述方式循环控制功率开关管导通和关闭进行充电。上述方案，在对过放电池进行充电时，可交替控制功率开关管导通和关闭，以不同的充电路径进行充电。且由于延时电路的作用，在功率开关管导通进行充电向断开功率开关管以寄生二极管进行充电转换时，需要经过几十到几百毫秒的延时，才会将功率开关管断开。该方案能够保证在对过放电池进行充电时，大部分时间处于功率开关管导通状态下实现，从而可有效减少通过寄生二极管充电的时间，大大降低过放电池充电过程中热量的产生，避免充电过程中充电过热现象的产生。
[0010]在一个实施例中，所述过放检测电压包括过放检测分压和过放检测分压迟滞电压，所述过放检测电路包括数据选择器和过放检测比较器，所述过放检测比较器的第一输入端输入过放参考电压，所述数据选择器的第一输入端和第二输入端分别输入所述放检测分压和所述过放检测分压迟滞电压，所述数据选择器的控制端连接所述充电器检测电路的输出端，所述数据选择器的输出端连接所述过放检测比较器的第二输入端，所述过放检测比较器的输出端连接所述输出变换电路和所述延时电路。
[0011]在一个实施例中，所述过放检测比较器的第一输入端为正向输入端，所述过放检测比较器的第二输入端为负向输入端，所述输出变换电路包括第一开关器件，所述第一开关器件的第一端连接所述过放检测比较器的输出端，所述第一开关器件的第二端接地，所述第一开关器件的控制端连接所述充电器检测电路的输出端。
[0012]在一个实施例中，所述电池保护电路还包括修调电路、第一反相器和与门器件，所述充电器检测电路的输出端连接所述数据选择器的控制端和所述与门器件的第一输入端，所述修调电路通过所述第一反相器连接所述与门器件的第二输入端，所述与门器件的输出端连接所述第一开关器件的控制端。
[0013]在一个实施例中，所述过放检测比较器的第一输入端为负向输入端，所述过放检测比较器的第二输入端为正向输入端，所述输出变换电路包括第二开关器件，所述第二开关器件的第一端连接所述过放检测比较器的输出端，所述第二开关器件的第二端连接电源，所述第二开关器件的控制端连接所述充电器检测电路的输出端。
[0014]在一个实施例中，还包括修调电路、第二反相器、第三反相器和或门器件，所述充电器检测电路的输出端连接所述第二反相器和所述数据选择器，所述第二反相器连接所述
或门器件的第一输入端，所述修调电路连接所述或门器件的第二输入端，所述或门器件的输出端连接所述第二开关器件的控制端，所述过放检测比较器的输出端连接所述第二开关器件的第一端和所述第三反相器，所述第三反相器连接所述延时电路。
[0015]在一个实施例中，所述充电器检测电路包括电阻、电流源和充电器检测比较器，所述充电器检测比较器的第一输入端连接所述功率开关管的第二端和所述电池的负端，所述充电器检测比较器的第二输入端连接所述电流源和所述电阻的第一端，所述电阻的第二端连接所述充电器的负端，所述电流源连接所述充电器的正端和所述电池的正端。
[0016]在一个实施例中，所述电流源包括第一电流源和第二电流源，所述充电器检测比较器包括第三开关器件、第四开关器件、第四反相器和第五本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池保护电路，其特征在于，包括：延时电路；输出变换电路；过放检测电路，所述过放检测电路的第一输入端输入过放参考电压，所述过放检测电路的第二输入端输入过放检测电压，所述放检测电路的输出端连接所述延时电路和所述输出变换电路；驱动控制电路，所述驱动控制电路连接所述延时电路；功率开关管，所述功率开关管的控制端连接所述驱动控制电路，所述功率开关管的衬底连接所述驱动控制电路，所述功率开关管的第一端连接充电器的负端，所述功率开关管的第二端连接电池的负端；充电器检测电路，所述充电器检测电路的第一输入端连接所述功率开关管的第二端和所述电池的负端，所述充电器检测电路的第二输入端连接所述充电器的负端、所述电池的正端和所述充电器的正端，所述充电器检测电路的输出端连接所述输出变换电路；所述过放检测电路用于在检测到所述电池发生过放时，输出电平信号并经过所述延时电路输送至所述驱动控制电路；所述驱动控制电路用于根据所述电平信号控制所述功率开关管断开，以及控制所述功率开关管的衬底与电池的负端连接；所述输出变换电路用于在过放状态下，充电器通过所述功率开关管的寄生二极管为所述电池充电时，将所述过放检测电路输出的电平信号翻转，得到翻转后的电平信号；所述驱动控制电路还用于根据所述延时电路输送的翻转后的电平信号，控制所述功率开关管导通。2.根据权利要求1所述的电池保护电路，其特征在于，所述过放检测电压包括过放检测分压和过放检测分压迟滞电压，所述过放检测电路包括数据选择器和过放检测比较器，所述过放检测比较器的第一输入端输入过放参考电压，所述数据选择器的第一输入端和第二输入端分别输入所述放检测分压和所述过放检测分压迟滞电压，所述数据选择器的控制端连接所述充电器检测电路的输出端，所述数据选择器的输出端连接所述过放检测比较器的第二输入端，所述过放检测比较器的输出端连接所述输出变换电路和所述延时电路。3.根据权利要求2所述的电池保护电路，其特征在于，所述过放检测比较器的第一输入端为正向输入端，所述过放检测比较器的第二输入端为负向输入端，所述输出变换电路包括第一开关器件，所述第一开关器件的第一端连接所述过放检测比较器的输出端，所述第一开关器件的第二端接地，所述第一开关器件的控制端连接所述充电器检测电路的输出端。4.根据权利要求3所述的电池保护电路，其特征在于，还包括修调电路、第一反相器和与门器件，所述充电器检测电路的输出端连接所述数据选择器的控制端和所述与门器件的第一输入端，所述修调电路通过所述第一反相器连接所述与门器件的第二输入端，所述与门器件的输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏丹，孙添平，杨敏，秦鹏举，
申请(专利权)人：深圳市爱协生科技有限公司，
类型：发明
国别省市：