电池管理芯片及其制造技术

本发明专利技术实施例公开了电池管理芯片及其

【技术实现步骤摘要】
电池管理芯片及其ESD防护电路


[0001]本专利技术涉及集成电路
，具体涉及电池管理芯片及其
ESD
防护电路
。

技术介绍

[0002]在集成电路设计中，静电防护关系到集成电路的可靠性，因此，集成电路中一般都设置有
ESD(
静电释放，
Electro
‑
Static discharge)
元件，用于静电释放保护
。
[0003]如图1所示的电池保护系统包括电池管理芯片和芯片外的外围电路，芯片内设置有
ESD
元件，芯片外的外围电路设置有与芯片的过流检测端连接的限流电阻，过流检测端电压
VM
＝
V0+IR
，
V0
为限流电阻另一端的电压
(
为表示电池状态的电流监测电压
)
，
I
为从芯片内经该过流检测端流向限流电阻的电流
。
正常情况下，该电流
I
非常微弱，
VM
基本约等于
V0
，此时的
VM
所表征的工作状态即为该电池保护系统实际的工作状态
。
如当该
V0
表示电池保护系统短路时，此时的
VM
也能有效表征电池保护系统短路
。
然而，当
ESD
元件受到如射频等干扰信号影响时，电流
I
会急剧增大，此时的
VM
与该
V0
的差距就比较大了，很可能导致电池管理芯片误判电池放电负载电流过大，发生短路，从而启动短路保护
。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供电池管理芯片及其
ESD
防护电路，以尽量解决上述技术问题
。
[0005]为了解决上述问题，从第一方面，本专利技术实施例公开了一种应用于电池管理芯片的
ESD
防护电路，包括：
[0006]具有隔离阱区的
ESD
元件
、
监测模块以及控制模块；
[0007]ESD
元件用于对电池管理芯片的过流检测端电压进行静电释放保护；
[0008]监测模块用于对过流检测端电压进行监测；
[0009]控制模块至少基于过流检测端电压的大小控制隔离阱区的电位端
ISO
所接电压
。
[0010]在本专利技术一实施例中，还包括预设的阈值电压；
[0011]控制模块基于过流检测端电压和阈值电压对电位端
ISO
所接电压进行调整；其中，阈值电压
‑
电位端
ISO
所接电压＜
Vf
，
Vf
为基于隔离阱区形成的
PN
结的正向导通电压
。
[0012]在本专利技术一实施例中，当过流检测端电压小于阈值电压时，电位端
ISO
所接电压为第一电压，其中，第一电压
≤
过流检测端电压
+Vf+K
，
K
为常数，以避免
PN
结因干扰信号产生的漏电流影响过流检测端电压所表征的工作状态；
[0013]当过流检测端电压大于等于阈值电压时，电位端
ISO
所接电压由第一电压切换为第二电压，且第二电压＞第一电压，以避免因过流检测端电压增大而造成的
PN
结正向导通
。
[0014]在本专利技术一实施例中，其中，第一电压
≤
过流检测端电压，且第一电压的最小值满足使
PN
结不正向导通
。
[0015]在本专利技术一实施例中，其中，第一电压为公共接地端电压，第二电压为电源电压
。
[0016]在本专利技术一实施例中，当过流检测端电压小于0时，控制模块将电位端
ISO
所接电压由第一电压切换为第三电压，第三电压小于第一电压，以进一步避免
PN
结因干扰信号产
生的漏电流影响过流检测端电压所表征的工作状态；其中，第三电压大于
‑
Vf。
[0017]在本专利技术一实施例中，当过流检测端电压的最小值大于
‑
Vf
时，控制模块控制电位端
ISO
保持接过流检测端电压；
[0018]其中，
Vf
为基于隔离阱区形成的
PN
结的正向导通电压
。
[0019]在本专利技术一实施例中，
ESD
元件为
NMOS
，其中，
NMOS
的栅极与源极共接过流检测端电压，
NMOS
的漏极接电源电压；
[0020]或，
[0021]ESD
元件为
NPN
双极型晶体管，其中，
NPN
双极型晶体管的基极与发射极共接过流检测端电压，
NPN
双极型晶体管的集电极接电源电压
。
[0022]在本专利技术一实施例中，监测模块设置有阈值电压；
[0023]监测模块用于接入过流检测端电压，并基于过流检测端电压与阈值电压产生一指示信号；
[0024]控制模块基于指示信号调整电位端
ISO
所接电压
。
[0025]在本专利技术一实施例中，监测模块设置有阈值电压；
[0026]监测模块包括采样电路，监测模块用于将采样电路对过流检测端电压进行采样得到的采样值与阈值电压进行比较，以输出一指示信号；控制模块基于指示信号调整电位端
ISO
所接电压；
[0027]或，
[0028]控制模块设置有阈值电压；
[0029]监测模块作为采样电路对过流检测端电压进行采样，并将过流检测端电压的采样值传输给控制模块；控制模块用于将过流检测端电压的采样值与阈值电压进行比较，以基于比较结果调整电位端
ISO
所接电压
。
[0030]基于同一专利技术构思，从第二方面，本专利技术实施例还提供了一种电池管理芯片，包括如本专利技术实施例第一方面的应用于电池管理芯片的
ESD
防护电路
。
[0031]在本专利技术一实施例中，电池管理芯片还包括工作状态模块；
[0032]工作状态模块基于过流检测端电压与电池保护参考电压，输出过流检测端电压所表征的工作状态的工作状态信号；
[0033]控制模块还基于工作状态信号调整隔离阱区的电位端
ISO
所接电压
。
[0034]在本专利技术一实施例中，当工作状态信号为充电过流信号
、
放电过流信号以及欠压信号中的任一者时，控制模块对电位端
ISO
所接电压进行切换本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种应用于电池管理芯片的
ESD
防护电路，其特征在于，包括：具有隔离阱区的
ESD
元件
、
监测模块以及控制模块；所述
ESD
元件用于对所述电池管理芯片的过流检测端电压进行静电释放保护；所述监测模块用于对所述过流检测端电压进行监测；所述控制模块至少基于所述过流检测端电压的大小控制所述隔离阱区的电位端
ISO
所接电压
。2.
根据权利要求1所述的应用于电池管理芯片的
ESD
防护电路，其特征在于，还包括预设的阈值电压；所述控制模块基于所述过流检测端电压和所述阈值电压对所述电位端
ISO
所接电压进行调整；其中，所述阈值电压
‑
所述电位端
ISO
所接电压＜
Vf
，所述
Vf
为基于所述隔离阱区形成的
PN
结的正向导通电压
。3.
根据权利要求2所述的应用于电池管理芯片的
ESD
防护电路，其特征在于，当所述过流检测端电压小于所述阈值电压时，所述电位端
ISO
所接电压为第一电压，其中，所述第一电压
≤
所述过流检测端电压
+Vf+K
，
K
为常数，以避免所述
PN
结因干扰信号产生的漏电流影响所述过流检测端电压所表征的工作状态；当所述过流检测端电压大于等于所述阈值电压时，所述电位端
ISO
所接电压由第一电压切换为第二电压，且第二电压＞第一电压，以避免因所述过流检测端电压增大而造成的所述
PN
结正向导通
。4.
根据权利要求3所述的应用于电池管理芯片的
ESD
防护电路，其特征在于，其中，所述第一电压
≤
所述过流检测端电压，且所述第一电压的最小值满足使所述
PN
结不正向导通
。5.
根据权利要求3所述的应用于电池管理芯片的
ESD
防护电路，其特征在于，其中，所述第一电压为公共接地端电压，所述第二电压为电源电压
。6.
根据权利要求3所述的应用于电池管理芯片的
ESD
防护电路，其特征在于，当所述过流检测端电压小于0时，所述控制模块将所述电位端
ISO
所接电压由所述第一电压切换为第三电压，所述第三电压小于所述第一电压，以进一步避免所述
PN
结因干扰信号产生的漏电流影响所述过流检测端电压所表征的工作状态；其中，所述第三电压大于
‑
Vf。7.
根据权利要求1所述的应用于电池管理芯片的
ESD
防护电路，其特征在于，当所述过流检测端电压的最小值大于
‑
Vf
时，所述控制模块控制所述电位端
ISO
保持接所述过流检测端电压；其中，
Vf
为基于所述隔离阱区形成的
PN

【专利技术属性】
技术研发人员：高兴波，唐永生，黄立，
申请(专利权)人：成都利普芯微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：