保护电池用的开关嵌入式集成电路和方法技术

一种保护电池用的开关嵌入式集成电路，包括：一ＭＯＳ晶体管，连接在所述开关嵌入式集成电路的第一接脚和第二接脚之间，设有一基底二极管，所述第一接脚供连接电池的一端，所述第二接脚供连接负载或充电器；一第一开关，连接至所述基底二极管的阳极，受控将所述基底二极管的阳极连接至所述第一接脚或第二接脚；一第二开关，连接至所述基底二极管的阴极，受控将所述基底二极管的阴极连接至所述第一接脚或第二接脚；一控制逻辑电路，连接所述ＭＯＳ晶体管、第一开关和第二开关，根据检测信号控制所述ＭＯＳ晶体管、第一开关和第二开关；一检测电路，连接所述控制逻辑电路、所述第一接脚以及所述开关嵌入式集成电路的第三接脚。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种集成电路，具体地说，是一种保护电池用的开关嵌入式集成电路 及方法。
技术介绍
在使用电池的电源供应器(battery-based power supply)中，通常包括保护电路 检测电池，从而避免在电池的充放电期间出现不安全的状况，例如，过充(over charging)、 过放(over discharging)及过电流(over current)状况。图1为传统应用在可携式电子 装置的电池封装10，其包括电池12、M0S晶体管Ml和M2以及保护电路14。M0S晶体管Ml 和M2各具有一基底二极管(body diode) D1和D2，而且M0S晶体管Ml和M2以背对背方式 排列。保护电路14检测电池12的电压并据以控制M0S晶体管的开关，进而控制流进和流 出电池封装10的电流。电阻16和电流源18分别为负载和充电器，在充电操作下，由电流 源18提供充电电流对电池12充电，在放电操作下，电池提供放电电流给电阻16。在正常的充电或放电操作下，M0S晶体管Ml和M2都打开(turn on)，因此充电电 流的路径跟放电电流的路径一样都通过M0S晶体管Ml和M2，由于M0S晶体管Ml和M2上的 压降很小，因此基底二极管D1和D2都不导通。当保护电路14检测到电池12发生充电事 件时，M0S晶体管Ml关闭(turn off)而M0S晶体管M2打开，此时充电电流被基底二极管 D1阻挡，只有放电电流可以通过。当保护电路14检测到电池12发生放电事件时，M0S晶体 管Ml打开而M0S晶体管M2关闭，此时放电电流被基底二极管D2阻挡，只有充电电流可以 通过。然而，传统的方法需要使用二个M0S晶体管Ml和M2，这将使得成本和晶粒(die) 的面积增加。此外，当放电电流或充电电流通过基底二极管D1或D2时，将造成过热情况和 功率损失。因此已知的电池保护电路存在着上述种种不便和问题。
技术实现思路
本专利技术的目的，在于提出一种降低成本、减少晶粒面积、避免过热和减少功率损失 的保护电池用的开关嵌入式集成电路及方法。为实现上述目的，本专利技术的技术解决方案是一种保护电池用的开关嵌入式集成电路，其特征在于包括一 M0S晶体管，连接在所述开关嵌入式集成电路的第一接脚和第二接脚之间，设 有一基底二极管，所述第一接脚供连接电池的一端，所述第二接脚供连接负载或充电器；一第一开关，连接至所述基底二极管的阳极，受控将所述基底二极管的阳极连接 至所述第一接脚或第二接脚；一第二开关，连接至所述基底二极管的阴极，受控将所述基底二极管的阴极连接 至所述第一接脚或第二接脚；一控制逻辑电路，连接所述M0S晶体管、第一开关和第二开关，根据检测信号控制 所述M0S晶体管、第一开关和第二开关；一检测电路，连接所述控制逻辑电路、所述第一接脚以及所述开关嵌入式集成电 路的第三接脚，监视所述第一接脚和第三接脚之间的电压而决定所述检测信号，所述第三 接脚连接所述电池的另一端。本专利技术的开关嵌入式集成电路还可以采用以下的技术措施来进一步实现。前述的开关嵌入式集成电路，其中所述检测电路在检测到过充电事件时，触发所 述检测信号使所述控制逻辑电路关闭所述M0S晶体管并切换所述第一和第二开关，因而使 所述基底二极管阻挡充电电流并允许放电电流。前述的开关嵌入式集成电路，其中所述基底二极管的阳极和阴极分别连接至所述 第二接脚和所述第一接脚。前述的开关嵌入式集成电路，其中更包括一比较器连接所述控制逻辑电路，比较 所述第二接脚上的电压和临界值，在所述第二接脚上的电压大于所述临界值时，提供比较 信号至所述控制逻辑电路以打开所述M0S晶体管。前述的开关嵌入式集成电路，其中所述基底二极管的阳极和阴极分别连接至所述 第一接脚和所述第二接脚。前述的开关嵌入式集成电路，其中更包括一比较器连接所述控制逻辑电路，比较 所述第二接脚上的电压和临界值，在所述第二接脚上的电压低于所述临界值时，提供比较 信号至所述控制逻辑电路以打开所述M0S晶体管。前述的开关嵌入式集成电路，其中所述检测电路在检测到过放电事件时，触发所 述检测信号使所述控制逻辑电路关闭所述M0S晶体管并切换所述第一和第二开关，因而使 所述基底二极管阻挡放电电流并允许充电电流。前述的开关嵌入式集成电路，其中所述基底二极管的阳极和阴极分别连接至所述 第一接脚和所述第二接脚。前述的开关嵌入式集成电路，其中更包括一比较器连接所述控制逻辑电路，比较 所述第二接脚上的电压和临界值，在所述第二接脚上的电压小于所述临界值时，提供比较 信号至所述控制逻辑电路以打开所述M0S晶体管。前述的开关嵌入式集成电路，其中所述基底二极管的阳极和阴极分别连接至所述 第二接脚和所述第一接脚。前述的开关嵌入式集成电路，其中更包括一比较器连接所述控制逻辑电路，比较 所述第二接脚上的电压和临界值，在所述第二接脚上的电压大于所述临界值时，提供比较 信号至所述控制逻辑电路以打开所述M0S晶体管。一种保护电池用的方法，其特征在于包括下列步骤第一步骤监视所述电池的电压而决定检测信号；第二步骤根据所述检测信号打开或关闭M0S晶体管以及切换所述M0S晶体管的 基底二极管的方向，所述M0S晶体管的第一端供连接所述电池，且所述M0S晶体管的第二端 供连接负载或充电器。如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第二步骤包括在检测到过充电事件 时，关闭所述M0S晶体管，并切换所述基底二极管的方向以阻挡充电电流和允许放电电流。本专利技术的保护电池用的方法还可以采用以下的技术措施来进一步实现。前述的方法，其中所述基底二极管的阳极和阴极分别连接至所述M0S晶体管的第二端禾口第一端。前述的方法，其中更包括比较所述M0S晶体管第二端上的电压和临界值，在所述 M0S晶体管第二端上的电压大于所述临界值时打开所述M0S晶体管。前述的方法，其中所述基底二极管的阳极和阴极分别连接至所述M0S晶体管的第一端禾口第二端。前述的方法，其中更包括比较所述M0S晶体管第二端上的电压和临界值，在所述 M0S晶体管第二端上的电压低于所述临界值时打开所述M0S晶体管。前述的方法，其中所述第二步骤包括在检测到过放电事件时，关闭所述M0S晶体 管，并切换所述基底二极管的方向以阻挡放电电流和允许充电电流。前述的方法，其中所述基底二极管的阳极和阴极分别连接至所述M0S晶体管的第 一端禾口第二端。前述的方法，其中更包括比较所述M0S晶体管第二端上的电压和临界值，在所述 M0S晶体管第二端上的电压小于所述临界值时打开所述M0S晶体管。前述的方法，其中所述基底二极管的阳极和阴极分别连接至所述M0S晶体管的第二端禾口第一端。前述的方法，其中，更包括比较所述M0S晶体管第二端上的电压和临界值，在所述 M0S晶体管第二端上的电压大于所述临界值时打开所述M0S晶体管。采用上述技术方案后，本专利技术的具有以 下优点1.降低成本，减少晶粒面积。2.避免过热情况，减少功率损失。附图说明图1为已知的可携式电子装置的电池封装示意图； 图2为本专利技术的保护电池的低位侧开关嵌入式集成电路示意图； 图3为图2中低位侧开关嵌入式集成电路的实施例示意图； 图4为本专利技术的保护电池的高位侧开关嵌入式集成电路示意图； 图5为图4中高位侧开关嵌入式集成电路的实施例示意图。 组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种保护电池用的开关嵌入式集成电路，其特征在于包括：一ＭＯＳ晶体管，连接在所述开关嵌入式集成电路的第一接脚和第二接脚之间，设有一基底二极管，所述第一接脚供连接电池的一端，所述第二接脚供连接负载或充电器；一第一开关，连接至所述基底二极管的阳极，受控将所述基底二极管的阳极连接至所述第一接脚或第二接脚；一第二开关，连接至所述基底二极管的阴极，受控将所述基底二极管的阴极连接至所述第一接脚或第二接脚；一控制逻辑电路，连接所述ＭＯＳ晶体管、第一开关和第二开关，根据检测信号控制所述ＭＯＳ晶体管、第一开关和第二开关；一检测电路，连接所述控制逻辑电路、所述第一接脚以及所述开关嵌入式集成电路的第三接脚，监视所述第一接脚和第三接脚之间的电压而决定所述检测信号，所述第三接脚连接所述电池的另一端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王钦辉，濮正林，韩颖杰，
申请(专利权)人：上海立隆微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]