一种高温下电流随温度线性变化的电路结构制造技术

本申请涉及电池供电技术领域，具体涉及一种高温下电流随温度线性变化的电路结构，在该电路结构的基准电压生成电路中，电源电压vdd依次通过第一电流镜结构、第一开关管及第一电阻接地；第一开关管的控制端与第一运算放大器的输出端连接；电源电压vdd还通过第一电流镜结构及第二电阻ry接地；电源电压vdd还通过第一电流镜结构及第二电流镜结构的第二支路接地；电源电压vdd还通过第一电流镜结构的第四支路及第三电流镜结构的第二支路接地；电源电压vdd还通过PTAT电流源及第四电流镜结构的第二支路接地。上述方案中的电路结构可以大大增加电池充电电路及电池负载的可靠性和使用寿命。命。命。

【技术实现步骤摘要】
一种高温下电流随温度线性变化的电路结构


[0001]本申请涉及电池供电
，具体涉及一种高温下电流随温度线性变化的电路结构。

技术介绍

[0002]电池充电电路应用于生活中的各个领域，现有技术中，通常利用恒流型的电池充电电路对电池进行充电，该恒流型的电池充电电路的电路框图通常如图1所示，其包括温度保护子电路、功率子电路以及电池负载。
[0003]在该恒流型的电池充电电路中，当电池充电电路处于正常工作温度时，其功率子电路输出恒定充电电流对电池负载进行充电，当电池充电电路的工作温度超过正常值时，温度保护子电路关断功率子电路，此时，充电电流瞬间变为0，当电池充电电路的工作温度恢复到正常值时，功率子电路又重新输出恒定充电电流对电池负载进行充电。
[0004]因此，在上述方案中，当电池充电电路的工作温度出现异常波动时，功率子电路输出的电池充电电流会在零和恒定值之间进行大范围地跳变，从而大大降低电池充电电路及电池负载的可靠性和使用寿命。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种高温下电流随温度线性变化的电路结构，使得电池充电电路的工作温度超过正常值后，其输出电流随工作温度的升高而线性减小，从而大大增加电池充电电路及电池负载的可靠性和使用寿命，该技术方案如下。
[0006]一方面，提供了一种基准电压生成电路，在所述基准电压生成电路中，电源电压vdd依次通过第一电流镜结构的第一支路，第一开关管M1及第一电阻rx接地；所述第一开关管M1的控制端与第一运算放大器A1的输出端连接；所述第一运算放大器A1的正相输入端接入参考电压vref；所述第一运算放大器A1的反相输入端通过所述第一电阻rx接地；所述电源电压vdd还通过第一电流镜结构的第二支路连接至第一节点y；所述第一节点y通过第二电阻ry接地；所述第一节点y还通过第二电流镜结构的第一支路接地；所述电源电压vdd还通过第一电流镜结构的第三支路连接至第二节点w；所述第二节点w通过第二电流镜结构的第二支路接地；所述第二节点w还通过第三电流镜结构的第一支路接地；所述电源电压vdd还通过第一电流镜结构的第四支路连接至第三节点z；所述第三节点z通过第三电流镜结构的第二支路接地；所述第三节点z还通过第四电流镜结构的第一支路接地；所述电源电压vdd还通过PTAT电流源连接至第四节点a，所述第四节点a通过第四电流镜结构的第二支路接地。
[0007]在一种可能的实施方式中，所述PTAT电流源用于产生电流ia，所述电流ia为随着
温度升高而增大的PTAT电流。
[0008]在一种可能的实施方式中，在所述PTAT电流源中，所述电源电压vdd依次通过第一电流源开关管Mp1及第一三极管Q1接地；所述电源电压vdd还依次通过第二电流源开关管Mp2、第三电阻rp及第二三极管Q2接地；所述电源电压vdd还通过第三电流源开关管Mp3连接至所述基准电压生成电路中的第四节点a；所述第一电流源开关管Mp1的控制端分别与第二运算放大器A2的输出端、所述第二电流源开关管Mp2的控制端及所述第三电流源开关管Mp3的控制端连接；所述第二运算放大器A2的反相输入端通过所述第一三极管Q1接地；所述第二运算放大器A2的正相输入端依次通过所述第三电阻rp及所述第二三极管Q2接地。
[0009]在一种可能的实施方式中，所述电源电压vdd还通过第一电流源开关管Mp1连接至所述第一三极管Q1的控制端；所述电源电压vdd还依次通过第二电流源开关管Mp2及第三电阻rp连接至所述第二三极管Q2的控制端。
[0010]在一种可能的实施方式中，所述第一三极管Q1和第二三极管Q2的宽长比为1：N。
[0011]在一种可能的实施方式中，所述第一电阻rx和所述第二电阻ry的阻值相同。
[0012]在一种可能的实施方式中，所述第一电流镜结构的第一支路包括第二开关管M2，所述第一电流镜结构的第二支路包括第三开关管M3，所述第一电流镜结构的第三支路包括第四开关管M4，所述第一电流镜结构的第四支路包括第五开关管M5；所述第二开关管M2的控制端分别与所述第三开关管M3的控制端、所述第四开关管M4的控制端及所述第五开关管M5的控制端连接；所述电源电压vdd依次通过所述第二开关管M2、第一开关管M1及第一电阻rx接地；所述电源电压vdd还通过所述第三开关管M3连接至第一节点y；所述电源电压vdd还通过所述第四开关管M4连接至第二节点w；所述电源电压vdd还通过所述第五开关管M5连接至第三节点z。
[0013]在一种可能的实施方式中，所述第二开关管M2、所述第三开关管M3、所述第四开关管M4及所述第五开关管M5的宽长比为1：1：A：B，且A≤1。
[0014]在一种可能的实施方式中，所述第二电流镜结构的第一支路包括第六开关管M6，所述第二电流镜结构的第二支路包括第七开关管M7；所述第六开关管M6的控制端分别与所述第二节点w及所述第七开关管M7的控制端连接；所述第一节点y通过所述第六开关管M6接地；所述第二节点w通过所述第七开关管M7接地。
[0015]在一种可能的实施方式中，所述第三电流镜结构的第一支路包括第八开关管M8，所述第三电流镜结构的第二支路包括第九开关管M9；所述第八开关管M8的控制端分别与所述第三节点z及所述第九开关管M9的控制端连接；所述第二节点w通过所述第八开关管M8接地；所述第三节点z通过所述第九开关管M9接地。
[0016]在一种可能的实施方式中，所述第四电流镜结构的第一支路包括第十开关管M10，
所述第四电流镜结构的第二支路包括第十一开关管M11；所述第十开关管M10的控制端分别与所述第四节点a及所述第十一开关管M11的控制端连接；所述第三节点z还通过第十开关管M10接地；所述第四节点a通过所述第十一开关管M11接地。
[0017]又一方面，提供了一种高温下电流随温度线性变化的电路结构，所述电路结构包括控制子电路、功率子电路、电池负载及如上所述基准电压生成电路；所述基准电压生成电路、所述控制子电路、所述功率子电路及所述电池负载依次连接；所述基准电压生成电路用于输出基准电压vy至所述控制子电路；所述控制子电路用于根据所述基准电压vy控制所述功率子电路对所述电池负载进行调节充电。
[0018]在一种可能的实施方式中，所述控制子电路还用于：当电池充电电路的工作温度处于目标温度范围时，根据所述基准电压vy控制所述功率子电路输出恒定的电池充电电流至所述电池负载；当所述电池充电电路的工作温度超过所述目标温度范围时，根据所述基准电压vy控制所述功率子电路输出随着温度升高而线性减小的电池充电电流至所述电池负载。
[0019]再一方面，提供了一种电池充电电路，所述电池充电电路由如上所述高温下电流随温度线性变化的电路结构构成；在所述电池充电电路的功率子电路中，电源电压vdd通过第二功率电阻r2连接至第五节点d，所述第五节点d依次通过第一功率开关管Ma及第一功率电阻r1接地；所述电源电压vdd通过第三功率电阻r3连接至第六节点s，所述第六节点s通过第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基准电压生成电路，其特征在于，在所述基准电压生成电路中，电源电压vdd依次通过第一电流镜结构的第一支路，第一开关管M1及第一电阻rx接地；所述第一开关管M1的控制端与第一运算放大器A1的输出端连接；所述第一运算放大器A1的正相输入端接入参考电压vref；所述第一运算放大器A1的反相输入端通过所述第一电阻rx接地；所述电源电压vdd还通过第一电流镜结构的第二支路连接至第一节点y；所述第一节点y通过第二电阻ry接地；所述第一节点y还通过第二电流镜结构的第一支路接地；所述电源电压vdd还通过第一电流镜结构的第三支路连接至第二节点w；所述第二节点w通过第二电流镜结构的第二支路接地；所述第二节点w还通过第三电流镜结构的第一支路接地；所述电源电压vdd还通过第一电流镜结构的第四支路连接至第三节点z；所述第三节点z通过第三电流镜结构的第二支路接地；所述第三节点z还通过第四电流镜结构的第一支路接地；所述电源电压vdd还通过PTAT电流源连接至第四节点a，所述第四节点a通过第四电流镜结构的第二支路接地。2.根据权利要求1所述的基准电压生成电路，其特征在于，所述PTAT电流源用于产生电流ia，所述电流ia为随着温度升高而增大的PTAT电流。3.根据权利要求2所述的基准电压生成电路，其特征在于，在所述PTAT电流源中，所述电源电压vdd依次通过第一电流源开关管Mp1及第一三极管Q1接地；所述电源电压vdd还依次通过第二电流源开关管Mp2、第三电阻rp及第二三极管Q2接地；所述电源电压vdd还通过第三电流源开关管Mp3连接至所述基准电压生成电路中的第四节点a；所述第一电流源开关管Mp1的控制端分别与第二运算放大器A2的输出端、所述第二电流源开关管Mp2的控制端及所述第三电流源开关管Mp3的控制端连接；所述第二运算放大器A2的反相输入端通过所述第一三极管Q1接地；所述第二运算放大器A2的正相输入端依次通过所述第三电阻rp及所述第二三极管Q2接地。4.根据权利要求3所述的基准电压生成电路，其特征在于，所述电源电压vdd还通过第一电流源开关管Mp1连接至所述第一三极管Q1的控制端；所述电源电压vdd还依次通过第二电流源开关管Mp2及第三电阻rp连接至所述第二三极管Q2的控制端。5.根据权利要求4所述的基准电压生成电路，其特征在于，所述第一三极管Q1和第二三极管Q2的宽长比为1：N。6.根据权利要求1至5任一所述的基准电压生成电路，其特征在于，所述第一电阻rx和所述第二电阻ry的阻值相同。7.根据权利要求1至5任一所述的基准电压生成电路，其特征在于，所述第一电流镜结构的第一支路包括第二开关管M2，所述第一电流镜结构的第二支路包括第三开关管M3，所述第一电流镜结构的第三支路包括第四开关管M4，所述第一电流镜结构的第四支路包括第五开关管M5；所述第二开关管M2的控制端分别与所述第三开关管M3的控制端、所述第四开
关管M4的控制端及所述第五开关管M5的控制端连接；所述电源电压vdd依次通过所述第二开关管M2、第一开关管M1及第一电阻rx接地；所述电源电压vdd还通过所述第三开关管M3连接至第一节点y；所述电源电压vdd还通过所述第四开关管M4连接至第二节点w；所述电源电压vdd还通过所述第五开关管M5连接至第三节点z。8.根据权利要求7所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：苏州贝克微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：