一种宽范围高精度线性充电电流控制电路及方法技术

本发明专利技术提供一种宽范围高精度线性充电电流控制电路及方法，所述控制电路包括：主功率管Power FET、采样功率管Sense FET、电池模块、电流检测放大器CSA、电流误差放大器EA_CC、电压误差放大器EA_CV、驱动器Driver、EOC控制模块、采样比控制模块、EOC比较器、计数器、充电控制逻辑模块、微控制单元MCU、编码器Decoder和数模转换器DAC。本发明专利技术能够实现对充电电流及充满电压的精准控制。充满电压的精准控制。充满电压的精准控制。

【技术实现步骤摘要】
一种宽范围高精度线性充电电流控制电路及方法


[0001]本专利技术涉及锂电池线性充电
，具体而言，涉及一种宽范围高精度线性充电电流控制电路及方法。

技术介绍

[0002]随着移动通信技术的迅速发展，便携式电子产品的应用也日益广泛，对电池的性能要求也越来越高。锂离子电池由于相比其他二次电池具有重量轻、体积小、电压高、能量密度大等优点，被广泛应用于便携式电子产品。但是锂离子电池充放电时对电压、电流和温度的要求非常高。所以研究高精度、智能型的锂电池充电电路尤为重要。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在提供一种宽范围高精度线性充电电流控制电路及方法，以实现对充电电流及充满电压的精准控制。
[0004]本专利技术提供的一种宽范围高精度线性充电电流控制电路，包括：主功率管Power FET、采样功率管Sense FET、电池模块、电流检测放大器CSA、电流误差放大器EA_CC、电压误差放大器EA_CV、驱动器Driver、EOC控制模块、采样比控制模块、EOC比较器、计数器、充电控制逻辑模块、微控制单元MCU、编码器De本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宽范围高精度线性充电电流控制电路，其特征在于，所述控制电路包括：主功率管Power FET、采样功率管Sense FET、电池模块、电流检测放大器CSA、电流误差放大器EA_CC、电压误差放大器EA_CV、驱动器Driver、EOC控制模块、采样比控制模块、EOC比较器、计数器、充电控制逻辑模块、微控制单元MCU、编码器Decoder和数模转换器DAC；主功率管Power FET的源极和采样功率管Sense FET的漏极连接供电电压端Vsys；主功率管Power FET的漏极连接电池模块和电流检测放大器CSA的负输入端；采样功率管Sense FET的源极连接电流检测放大器CSA的正输入端；电流检测放大器CSA的输出端连接电流误差放大器EA_CC的正输入端、EOC比较器的负输入端和EOC控制模块；微控制单元MCU连接编码器Decoder和EOC控制模块；主功率管Power FET的漏极与电池模块之间的连接点vbat连接EOC控制模块；编码器Decoder连接数模转换器DAC的输入端和采样比控制模块；数模转换器DAC的输出端连接EOC比较器的正输入端和电流误差放大器EA_CC的负输入端；电压误差放大器EA_CV的负输入端用于设定恒压充电阶段的设定电压VREF_CV；EOC控制模块还连接充电控制逻辑模块、采样比控制模块和EOC比较器的控制端；EOC比较器的输出端经计数器连接充电控制逻辑模块；电压误差放大器EA_CV的正输入端连接电池模块的分压电阻点；电压误差放大器EA_CV的控制端连接电流误差放大器EA_CC的控制端。2.根据权利要求1所述的宽范围高精度线性充电电流控制电路，其特征在于，所述EOC控制模块包括降区比较器、升区比较器和采样比控制逻辑模块；电流检测放大器CSA的输出端连接降区比较器的负输入端和升区比较器的正输入端；数模转换器DAC的输出端连接降区比较器的正输入端和升区比较器的负输入端；采样比控制逻辑模块的输入端与降区比较器的输出端、升区比较器的输出端、微控制单元MCU以及连接点vbat连接；采样比控制逻辑模块的输出端连接充电控制逻辑模块、采样比控制模块和EOC比较器的控制端。3.一种宽范围高精度线性充电电流控制方法，其特征在于，所述控制方法采用如权利要求1或2所述的宽范围高精度线性充电电流控制电路实现；所述控制方法包括：恒流充电阶段：采样功率管Sense FET对主功率管Power FET进行电流采样得到采样电流Isen；采样电流Isen输入电流检测放大器CSA转换成等比例的电压输出，电流检测放大器CSA的输出电压记为CSA_OUT；电压CSA_OUT输入电流误差放大器EA_CC，同时MCU经编码器Decoder控制数模转换器DAC输出恒流充电阶段的设定电压VREF_CC至电流误差放大器EA_CC；电流误差放大器EA_CC通过比较电压CSA_OUT与设定电压VREF_CC后输出控制信号至驱动器driver来调整主功率管Power FET的充电电流Ichg，从而将充电电流Ichg稳定在设定值上；恒压充电阶段：连接点vbat处的充电电压通过电池模块中的电阻分压网络产生电压VFB并输入电压误差放大器EA_CV；VREF_CV输入电压误差放大器EA_CV的负输入端，用于恒压充电阶段设定充满电压；电压误差放大器EA_CV通过比较电压VFB与设定电压VREF_CV后输出控制信号至驱动器driver来调整主功率管Power FET的充电电流Ichg，从而将充电电压稳定在设定值上；充电截止控制：电压CSA_OUT输入EOC比较器和EOC控制模块，当进入恒压充电阶段，充
电电流Ichg开始减小，当充电电流Ichg减小到充电截止电流时，EOC控制模块产生EOC比较器激活信号使EOC比较器工作；当EOC比较器判断电压CSA_OUT小于充电截止电压VREF_TR时输出控制信号，并经过计数器延迟后进入充电控制逻辑模块产生充电截止信号来使得宽范围高精度线性充电电流控制电路停止为电池模块充电，电池模块中电池充满；同时，EOC控制模块根据微控制单元MCU设置的充电电流Ichg产生控制信号进入采样比控制模块，通过采样比控制模块控制有效参与工作的采样功率管Sense FET的个数，实现主功率管Power FET在大、中、小三个工作区对应不同数量的采样功率管Sense FET工作。4.根据权利要求3所述的宽范围高精度线性充...

【专利技术属性】
技术研发人员：张航鲜，周江云，陈浩，吴刚，梁恩主，
申请(专利权)人：成都市易冲半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：