具有过热保护功能的充电电路制造技术

本申请公开了一种具有过热保护功能的充电电路，属于锂电池充电技术领域。所述充电电路中，当电池的电压小于涓流充电阈值时，涓流恒流恒压充电电路处于涓流充电模式，利用第一参考电压控制充电电流；当电池的电压大于等于涓流充电阈值且小于恒压充电阈值时，涓流恒流恒压充电电路处于恒流充电模式，利用第二参考电压控制充电电流；当电池的电压大于等于恒压充电阈值时，涓流恒流恒压充电电路处于恒压充电模式，利用第三参考电压控制充电电流；在处于涓流充电模式或恒流充电模式且温度大于温度阈值时，参考电压选择器、分压器、加法器和多增益运放用于线性降低第一MOS管中的充电电流。本申请既可以保护电池，也可以在保护过程中不间断充电。中不间断充电。中不间断充电。

【技术实现步骤摘要】
具有过热保护功能的充电电路


[0001]本申请实施例涉及锂电池充电
，特别涉及一种具有过热保护功能的充电电路。

技术介绍

[0002]目前，锂电池的充电方式通常是采用5V的直流电压作为工作电源，并采用涓流
‑
恒流
‑
恒压的方式充电。然而，由于充电器老化或散热不畅，会使电池工作在高温的不安全环境下，虽然部分锂电池的控制板中附加了过热保护模块，但这种开关型的过热保护模块会在高温时断开充电电流，暂停充电。
[0003]图1示出了一种具有过热保护功能的充电电路，其中，运算放大器Amp1和Amp2通过MUX的S端口来选择进行恒压环路或恒流环路充电，当电池温度超过温度阈值时，MUX的Z端口使得MUX输出高阻态，MUX的输出被上拉到电源，此时PMOS（Positive
‑
Channel Metal Oxide Semiconductor，P沟道金属氧化物半导体）关断，充电断开。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了一种具有过热保护功能的充电电路，用于解决充电时电池过热和过热保护时关断充电电路从而导致充电暂停的问题。所述技术方案如下：
[0005]一方面，提供了一种具有过热保护功能的充电电路，所述充电电路包括：涓流恒流恒压充电电路和线性温度补偿电路，所述涓流恒流恒压充电电路中包括参考电压选择器、第MOS管、分压器和加法器，所述线性温度补偿电路中包括多增益运放；
[0006]所述参考电压选择器的输入端连接第一参考电压或第二参考电压或第三参考电压，所述参考电压选择器的输出端与所述第一MOS管的栅极相连，所述第一MOS管的源极与电源相连，所述第一MOS管的漏极分别与电池的正极和所述分压器的输入端相连；所述加法器的第一输入端分别与所述分压器的输出端和所述参考电压选择器的一个端口相连，所述加法器的第二输入端与所述多增益运放的输出端相连，所述加法器的输出端与所述参考电压选择器的另一个端口相连，所述多增益运放的同相端连接零温度系数参考电压，所述多增益运放的反相端连接负温度系数参考电压，所述多增益运放的S端连接GainSel信号；
[0007]当所述电池的电压小于涓流充电阈值时，所述涓流恒流恒压充电电路处于涓流充电模式，所述参考电压选择器利用所述第一参考电压控制充电电流；
[0008]当所述电池的电压大于等于涓流充电阈值且小于恒压充电阈值时，所述涓流恒流恒压充电电路处于恒流充电模式，所述参考电压选择器利用所述第二参考电压控制充电电流；
[0009]当所述电池的电压大于等于恒压充电阈值时，所述涓流恒流恒压充电电路处于恒压充电模式，所述参考电压选择器利用所述第三参考电压控制充电电流；
[0010]在所述涓流恒流恒压充电电路处于所述涓流充电模式或所述恒流充电模式时，若所述电池的温度大于温度阈值时，所述参考电压选择器、所述分压器、所述加法器和所述多
增益运放用于线性降低所述第一MOS管中的充电电流。
[0011]在一种可能的实现方式中，所述多增益运放中包括第一运算放大器、第二至第八MOS管、第一电流源、第一电阻、电容和第一至第三开关；
[0012]所述第一运算放大器的同相端连接所述负温度系数参考电压，所述第一运算放大器的反相端连接所述零温度系数参考电压，所述第一运算放大器的输出端与第六MOS管的栅极相连；所述第一电流源的一端与电源相连，所述第一电流源的另一端分别与所述第六MOS管的漏极、第七MOS管的漏极和栅极、所述电容的上极板和所述第一电阻的一端相连；所述第六MOS管的源极、所述第七MOS管的源极和所述电容的下极板接地；所述第一电阻的另一端与第八MOS管的栅极相连；所述第八MOS管的漏极分别与第二MOS管的漏极和栅极、第三至第五MOS管的栅极相连；所述第二MOS管的源极与电源相连；第三MOS管的漏极与第一开关的一端相连，所述第三MOS管的源极与电源相连；第四MOS管的漏极与第二开关的一端相连，所述第四MOS管的源极与电源相连；第五MOS管的漏极与第三开关的一端，所述第五MOS管的源极与电源相连；所述第一至第三开关的另一端短接在一起作为所述多增益运放的输出端。
[0013]在一种可能的实现方式中，所述参考电压选择器中包括第二运算放大器、第三运算放大器和选择器；
[0014]所述第二运算放大器的反相端连接所述第一参考电压或所述第二参考电压，所述第二运算放大器的同相端作为所述参考电压选择器的另一个端口与所述加法器的输出端相连，所述第二运算放大器的输出端与所述选择器的第一输入端相连；
[0015]所述第三运算放大器的反相端连接所述第三参考电压，所述第三运算放大器的同相端作为所述参考电压选择器的一个端口与所述分压器的输出端相连，所述第三运算放大器的输出端与所述选择器的第二输入端相连；
[0016]所述选择器的S端连接CC/CV信号，所述选择器的输出端作为所述参考电压选择器的输出端。
[0017]在一种可能的实现方式中，所述参考电压选择器中包括反相器、第九至十二MOS管、第四运算放大器、第五运算放大器和第二电流源；
[0018]所述第四运算放大器的同相端分别与第九MOS管的漏极和第十MOS管的漏极相连，所述第四运算放大器的反相端与所述多增益运放的输出端相连，所述第四运算放大器的输出端与第十一MOS管的栅极相连，所述第十一MOS管的源极和第十二MOS管的源极分别与电源相连，所述第十一MOS管的漏极、所述第十二MOS管的漏极和所述第二电流源的一端相连后作为所述参考电压选择器的输出端，所述第二电流源的另一端与所述分压器相连，所述第一参考电压小于所述第二参考电压；
[0019]所述第九MOS管的栅极与所述反相器的输入端相连，所述反相器的输出端与所述第十MOS管的栅极相连，所述第九MOS管的源极连接所述第二参考电压，所述第十MOS管的源极连接所述第一参考电压；
[0020]所述第五运算放大器的同相端连接所述第二参考电压，所述第五运算放大器的反相端与所述分压器相连，所述第五运算放大器的输出端与所述第十二MOS管的栅极相连。
[0021]在一种可能的实现方式中，所述分压器中包括第二电阻和第三电阻；
[0022]所述第二电阻的一端作为所述分压器的输入端，所述第二电阻的另一端分别与所
述第三电阻的一端和所述第五运算放大器的反相端相连；
[0023]所述第三电阻的另一端分别与所述第二电流源的另一端和所述电池的负极相连。
[0024]在一种可能的实现方式中，所述加法器中包括第四电阻和第五电阻；
[0025]所述第四电阻的一端与所述电池的负极相连，所述第四电阻的另一端与所述第五电阻的一端相连，所述第五电阻的另一端与所述第四运算放大器的反相端相连。
[0026]在一种可能的实现方式中，所述第一MOS管中包括第十三MOS管和第十四MOS管；所述涓流恒流恒压充电电路中还包括采样精度提升电路，所述采样精度提升电路中包括第十五MOS管和第六运算放大器；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有过热保护功能的充电电路，其特征在于，所述充电电路包括：涓流恒流恒压充电电路和线性温度补偿电路，所述涓流恒流恒压充电电路中包括参考电压选择器、第一MOS管、分压器和加法器，所述线性温度补偿电路中包括多增益运放；所述参考电压选择器的输入端连接第一参考电压或第二参考电压或第三参考电压，所述参考电压选择器的输出端与所述第一MOS管的栅极相连，所述第一MOS管的源极与电源相连，所述第一MOS管的漏极分别与电池的正极和所述分压器的输入端相连；所述加法器的第一输入端分别与所述分压器的输出端和所述参考电压选择器的一个端口相连，所述加法器的第二输入端与所述多增益运放的输出端相连，所述加法器的输出端与所述参考电压选择器的另一个端口相连，所述多增益运放的同相端连接零温度系数参考电压，所述多增益运放的反相端连接负温度系数参考电压，所述多增益运放的S端连接GainSel信号；当所述电池的电压小于涓流充电阈值时，所述涓流恒流恒压充电电路处于涓流充电模式，所述参考电压选择器利用所述第一参考电压控制充电电流；当所述电池的电压大于等于涓流充电阈值且小于恒压充电阈值时，所述涓流恒流恒压充电电路处于恒流充电模式，所述参考电压选择器利用所述第二参考电压控制充电电流；当所述电池的电压大于等于恒压充电阈值时，所述涓流恒流恒压充电电路处于恒压充电模式，所述参考电压选择器利用所述第三参考电压控制充电电流；在所述涓流恒流恒压充电电路处于所述涓流充电模式或所述恒流充电模式时，若所述电池的温度大于温度阈值时，所述参考电压选择器、所述分压器、所述加法器和所述多增益运放用于线性降低所述第一MOS管中的充电电流。2.根据权利要求1所述的具有过热保护功能的充电电路，其特征在于，所述多增益运放中包括第一运算放大器、第二至第八MOS管、第一电流源、第一电阻、电容和第一至第三开关；所述第一运算放大器的同相端连接所述负温度系数参考电压，所述第一运算放大器的反相端连接所述零温度系数参考电压，所述第一运算放大器的输出端与第六MOS管的栅极相连；所述第一电流源的一端与电源相连，所述第一电流源的另一端分别与所述第六MOS管的漏极、第七MOS管的漏极和栅极、所述电容的上极板和所述第一电阻的一端相连；所述第六MOS管的源极、所述第七MOS管的源极和所述电容的下极板接地；所述第一电阻的另一端与第八MOS管的栅极相连；所述第八MOS管的漏极分别与第二MOS管的漏极和栅极、第三至第五MOS管的栅极相连；所述第二MOS管的源极与电源相连；第三MOS管的漏极与第一开关的一端相连，所述第三MOS管的源极与电源相连；第四MOS管的漏极与第二开关的一端相连，所述第四MOS管的源极与电源相连；第五MOS管的漏极与第三开关的一端，所述第五MOS管的源极与电源相连；所述第一至第三开关的另一端短接在一起作为所述多增益运放的输出端。3.根据权利要求1所述的具有过热保护功能的充电电路，其特征在于，所述参考电压选择器中包括第二运算放大器、第三运算放大器和选择器；所述第二运算放大器的反相端连接所述第一参考电压或所述第二参考电压，所述第二运算放大器的同相端作为所述参考电压选择器的另一个端口与所述加法器的输出端相连，所述第二运算放大器的输出端与所述选择器的第一输入端相连；所述第三运算放大器的反相端连接所述第三参考电压，所述第三运算放大器的同相端作为所述参考电压选择器...

【专利技术属性】
技术研发人员：张允武，禹阔，
申请(专利权)人：国硅集成电路技术无锡有限公司，
类型：新型
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