一种档位可调的充放电控制电路制造技术

一种档位可调的充放电控制电路，其特征在于：所述电路包括充放电单元、镜像单元和误差比较单元；其中，所述充放电单元，分别与所述充放电控制芯片的CO、DO引脚连接，用于基于所述充放电控制芯片的控制，输出实际充放电电压；所述镜像单元，分别与所述充放电单元和参考电流连接，用于基于参考电流和镜像单元的内部电阻生成参考充放电电压；所述误差比较单元，对所述实际充放电电压和所述参考充放电电压进行比较，以获得检测结果。本发明专利技术方法简单、电路结构易于调整，消除了失调电压和直流工作电压的影响，实现了检测结果的准确输出，降低了系统误差。统误差。统误差。

【技术实现步骤摘要】
一种档位可调的充放电控制电路


[0001]本专利技术涉及集成电路领域，更具体地，涉及一种档位可调的充放电控制电路。

技术介绍

[0002]目前，为了实现对于集成电路的工作电流进行检测，通常需要采用电流检测电路来实现。然而，传统的电流检测电路，通常是先将待检测的电流转换成检测电压，随后对检测电压进行采样，再将采样电压转换回采样电流，最后对采样电流进行电流电压转换后，实现过流比较判定。这一检测方法中存在的问题是，待检测电流在进行多次的电压/电流或电流/电压转换过程中，会由于电流失配问题引入了大量的转换误差，从而很大程度上限制了过流判定的精度。
[0003]另一方面，现有技术中进行电流检测的主要需求集中在供电电池包和用于电池包的充放电控制芯片所在的相应电路上。因此，对于充电电流的检测需求和对于放电电流的检测需求通常来说是同时存在的。然而，传统的电流检测电路中，会由于充电和放电过程中，电路的直流工作点的不同，而分别采用两个比较器对充电电流和放电电流分别进行过流比较和判定。由于比较器中存在着功耗很大的运算放大器器件，因此，电流检测电路的功耗也相对较高，且采用传统的方法难以降低。
[0004]另外，现有技术中，充放电控制电路中的充电电压和放电电压的大小通常来说是固定的，对于充电电压和放电电压的调节较为麻烦，也很少具备多个档位方便调节的充放电控制电路。
[0005]因此，亟需一种新的档位可调的充放电控制电路。

技术实现思路

[0006]为解决现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于，提供一种档位可调的充放电控制电路，通过参考电流和采样管的阻抗作为比较基准，与充放电管输出的实际充放电电压进行比较，同时采用动态消失调结构消除比较器的失调误差，采用轮询设置复用充放电电流检测所采用的比较器，输出充放电过程中实际的充放电电压与参考充放电电压之间的偏差。
[0007]本专利技术采用如下的技术方案。
[0008]一种档位可调的充放电控制电路，其中，电路包括充放电单元、镜像单元和误差比较单元；充放电单元，分别与充放电控制芯片的CO、DO引脚连接，用于基于充放电控制芯片的控制，输出实际充放电电压；镜像单元，分别与充放电单元和参考电流连接，用于基于参考电流和镜像单元的内部电阻生成参考充放电电压；误差比较单元，对实际充放电电压和参考充放电电压进行比较，以获得检测结果。
[0009]优选的，充放电单元包括充电管Mn1、放电管Mn2、充电控制管Mn3和放电控制管Mn4；其中，充电管Mn1的栅极与充放电控制芯片的CO引脚连接，源极与充放电控制芯片所在电池包的负端pckn连接；放电管Mn2的栅极与充放电控制芯片的DO引脚连接，源极与充放电
控制芯片所在电池包的电池负端batn连接；充电管Mn1的漏极、放电管Mn2的漏极相互连接且通过充电控制管Mn3输出充电电压V_chg，通过放电控制管Mn4输出放电电压V_dis。
[0010]优选的，充电控制管Mn3，栅极接收充电过流检测控制信号Det_oc_d，源极与镜像单元连接，并作为参考充电电压V_chg0和实际充电电压V_chg1的输出端将V_chg输入至误差比较单元中；放电控制管Mn4，栅极接收放电过流检测控制信号Det_od_d，源极与镜像单元连接，并作为参考放电电压V_dis0和实际放电电压V_dis1的输出端将V_dis输入至误差比较单元中。
[0011]优选的，镜像单元包括充电镜像单元和放电镜像单元；其中，充电镜像单元和放电镜像单元分别包括多个充电镜像子单元和多个放电镜像子单元。
[0012]优选的，充电镜像子单元中包括依次采用共源共栅方式连接的承压管Mn5、采样管Mn6X、修调管Mn7和基准开关管Mn8；其中，承压管Mn5的源极和基准开关管Mn8的漏极作为充电镜像子单元的两端，Mn5的源极与电池包的负端pckn连接，Mn8的漏极与参考电流I_ref连接，Mn8的源极与Mn7的栅极、Mn3的源极连接；承压管Mn5的栅极接入充放电控制芯片的CO引脚；采样管Mn6X的栅极与高电平驱动电压Drv_on连接；修调管Mn7的栅极与修调控制电压Trim连接；基准开关管Mn8的栅极与参考电流检测控制信号Drvb_oc连接。
[0013]优选的，当充电过流检测控制信号Det_oc为高电平时，参考电流检测控制信号Drvb_oc为低电平，充电控制管Mn3导通，基准开关管Mn8截止，镜像单元生成实际充电电压为V_chg1＝I_co*R_on_Mn1；其中，I_co为锂离子电池包的充电电流，R_on_Mn1为充电管Mn1的导通电阻。
[0014]优选的，当充电过流检测控制信号Det_oc为低电平时，参考电流检测控制信号Drvb_oc为高电平，充电检测控制管Mn3截止，基准开关管Mn8导通，镜像单元生成参考充电电压为V_chg0＝I_ref*R_on_Mn6X；其中，R_on_Mn6X为采样管Mn6X的导通电阻。
[0015]优选的，放电镜像子单元中包括依次采用共源共栅方式连接的采样管Mn11、修调管Mn10和基准开关管Mn9；其中，采样管Mn11的源极与电池包中的电池负端batn连接，Mn9的漏极与参考电流I_ref连接，Mn9的源极与Mn10的栅极、Mn4的源极连接；采样管Mn11的栅极与高电平驱动电压Drv_on连接；修调管Mn10的栅极与修调控制电压Trim连接；基准开关管Mn9的栅极与参考电流检测控制信号Drvb_od连接。
[0016]优选的，当放电过流检测控制信号Det_od为高电平时，参考电流检测控制信号Drvb_oc为低电平，放电检测控制管Mn4导通，基准开关管Mn9截止，镜像单元生成实际放电电压为V_dis1＝I_do*R_on_Mn2；其中，I_do为锂离子电池包的放电电流，R_on_Mn2为放电管Mn2的导通电阻。
[0017]优选的，当放电过流检测控制信号Det_od为低电平时，参考电流检测控制信号Drvb_oc为高电平，放电检测控制管Mn4截止，基准开关管Mn9导通，镜像单元生成参考放电电压为V_dis0＝I_ref*R_on_Mn11；其中，R_on_Mn11为采样管Mn11的导通电阻。
[0018]优选的，误差比较单元包括第一开关S_det_oc、第二开关S_det_od、第三开关S_phsa、第四开关S_phsb、开关电容Coff、运放和与非门；其中，第一开关S_det_oc一端与充电电压V_chg连接，另一端分别与第三开关S_phsa、第四开关S_phsb的一端连接，第二开关S_det_od一端与放电电压V_dis连接，另一端分别与第三开关S_phsa、第四开关S_phsb的一端连接；第三开关S_phsa、第四开关S_phsb的另一端均连接至开关电容Coff的一端，开关电容
Coff的另一端与运放的负相输入端连接；运放的正相输入端接入运放的直流工作电压V_ref_dc，负反馈支路中接入第五开关，工作电压为V_phsb，输出端接入与非门的第一输入端；与非门的第二输入端电压为V_phsa，输出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种档位可调的充放电控制电路，其特征在于：所述电路包括充放电单元、镜像单元和误差比较单元；其中，所述充放电单元，分别与所述充放电控制芯片的CO、DO引脚连接，用于基于所述充放电控制芯片的控制，输出实际充放电电压；所述镜像单元，分别与所述充放电单元和参考电流连接，用于基于参考电流和镜像单元的内部电阻生成参考充放电电压；所述误差比较单元，对所述实际充放电电压和所述参考充放电电压进行比较，以获得检测结果。2.根据权利要求1中所述的一种档位可调的充放电控制电路，其特征在于：所述充放电单元包括充电管Mn1、放电管Mn2、充电控制管Mn3和放电控制管Mn4；其中，所述充电管Mn1的栅极与所述充放电控制芯片的CO引脚连接，源极与所述充放电控制芯片所在电池包的负端pckn连接；所述放电管Mn2的栅极与所述充放电控制芯片的DO引脚连接，源极与所述充放电控制芯片所在电池包的电池负端batn连接；所述充电管Mn1的漏极、所述放电管Mn2的漏极相互连接且通过充电控制管Mn3输出充电电压V_chg，通过放电控制管Mn4输出放电电压V_dis。3.根据权利要求2中所述的一种档位可调的充放电控制电路，其特征在于：所述充电控制管Mn3，栅极接收充电过流检测控制信号Det_oc_d，源极与所述镜像单元连接，并作为参考充电电压V_chg0和实际充电电压V_chg1的输出端将V_chg输入至所述误差比较单元中；所述放电控制管Mn4，栅极接收放电过流检测控制信号Det_od_d，源极与所述镜像单元连接，并作为参考放电电压V_dis0和实际放电电压V_dis1的输出端将V_dis输入至所述误差比较单元中。4.根据权利要求3中所述的一种档位可调的充放电控制电路，其特征在于：所述镜像单元包括充电镜像单元和放电镜像单元；其中，所述充电镜像单元和所述放电镜像单元分别包括多个充电镜像子单元和多个放电镜像子单元。5.根据权利要求4中所述的一种档位可调的充放电控制电路，其特征在于：所述充电镜像子单元中包括依次采用共源共栅方式连接的承压管Mn5、采样管Mn6X、修调管Mn7和基准开关管Mn8；其中，所述承压管Mn5的源极和所述基准开关管Mn8的漏极作为所述充电镜像子单元的两端，Mn5的源极与电池包的负端pckn连接，Mn8的漏极与参考电流I_ref连接，Mn8的源极与Mn7的栅极、Mn3的源极连接；所述承压管Mn5的栅极接入所述充放电控制芯片的CO引脚；所述采样管Mn6X的栅极与高电平驱动电压Drv_on连接；所述修调管Mn7的栅极与修调控制电压Trim连接；所述基准开关管Mn8的栅极与参考电流检测控制信号Drvb_oc连接。6.根据权利要求5中所述的一种档位可调的充放电控制电路，其特征在于：当所述充电过流检测控制信号Det_oc为高电平时，所述参考电流检测控制信号Drvb_
oc为低电平，所述充电控制管Mn3导通，所述基准开关管Mn8截止，所述镜像单元生成实际充电电压为V_chg1＝I_co*R_on_Mn1；其中，I_co为锂离子电池包的充电电流，R_on_Mn1为所述充电管Mn1的导通电阻。7.根据权利要求5中所述的一种档位可调的充放电控制电路，其特征在于：当所述充电过流检测控制信号Det_oc为低电平时，所述参考电流检测控制信号Drvb_oc为高电平，所述充电检测控制管Mn3截止，所述基准开关管Mn8导通，所述镜像单元生成参考充电电压为V_chg0＝I_ref*R_on_Mn6X；其中，R_on_Mn6X为所述采样管Mn6X的导通电阻。8.根据权利要求4中所述的一种档位可调的充放电控制电路，其特征在于：所述放电镜像子单元中包括依次采用共源共栅方式连接的采样管Mn11、修调管Mn10和基准开关管Mn9；其中，所述采样管Mn11的源极与所述电池包中的电池负端batn连接，Mn9的漏极与参考电流I_ref连接，Mn9的源极与Mn10的栅极、Mn4的源极连接；所述采样管Mn11的栅极与高电平驱动电压Drv_on连接；所述修调管Mn10的栅极与修调控制电压Trim连接；所述基准开关管Mn9的栅极与参考电流检测控制信号Drvb_od连接。9.根据权利要求8中所述的一种档位可调的充放电控制电路，其特征在于：当所述放电过流检测控制信号Det_od为高电平时，所述参考电流检测控制信号Drvb_oc为低电平，所述放电检测控...

【专利技术属性】
技术研发人员：骞海荣，李卓，
申请(专利权)人：圣邦微电子北京股份有限公司，
类型：发明
国别省市：