二次电池微功耗恒压恒流降压电路板制造技术

二次电池微功耗恒压恒流降压电路板，涉及电池技术领域，尤其涉及一种内设微功耗恒压恒流降压电路板的二次电池，包括高频开关降压电路、恒流输出控制电路、充电管理电路及保护监控电路；其中，高频开关降压电路与恒流输出控制电路串联连接构成主电路，充电管理电路与主电路并联连接，保护监控电路与主电路并联连接；本实用新型专利技术的有益效果是：电路电芯充放电更可靠，对电芯的保护更加周到、全面。本电路有输出高压端恒流反馈控制，可以有效匹配各种大电流负载。即使在重载下面也不会进入线性降压模式，工作效率更高。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电池
，尤其涉及一种内设微功耗恒压恒流降压电路板的 二次电池。
技术介绍
目前市场上已经有内置保护电路的降压电池，一种没有恒压控制、降压通过串联 二极管实现简单线性降压的内置保护电路，不能实现电池在3 4. 2V工作电压范围内恒定 输出电压。短路时容易造成电池保护电路死锁，需要充电使保护电路打开放电通道。由于 串联了二极管，一般的电池充电器不能通用，需要定制特殊的充电器。另一种内置了开关电 源降压芯片，可以实现恒压输出，但是没有恒流输出。
技术实现思路
本技术根据现有技术的不足，旨在提供一种可以实现微功耗恒压恒流降压电 路板的二次电池。本技术是通过以下技术方案实现的二次电池微功耗恒压恒流降压电路板包 括保证重载时电路仍然工作于开关状态降低芯片和电感的热损耗的高频开关降压电路；外 接需要大电流供电的负载时可自动匹配输出功率直至输出电压低于短路保护电压而进入 短路保护模式的恒流输出控制电路；二次电池只需要外接一个输出恒压充电器既可以实现 安全可靠充电的充电管理电路；电池快速放电过放保护及快速输出短路保护且短路状况解 除后立即恢复正常工作状态的保护监控电路；其中，高频开关降压电路与恒流输出控制电 路串联连接构成主电路；充电管理电路与主电路并联连接；保护监控电路与主电路并联连 接。下面对以上技术方案作进一步阐述二次电池微功耗恒压恒流降压电路板还包括设定输出电压略高于主降压电路设 定输出电压的微功耗线性降压电路，降低电路无负载时静态功耗；线性降压电路与主电路 并联连接。所述的高频开关降压电路、恒流输出控制电路、充电管理电路及保护监控电路可 以集成于一块集成电路芯片内部，也可以各自单独使用一个集成电路芯片。所述的线性降压电路可以与高频开关降压电路、恒流输出控制电路、充电管理电 路及保护监控电路集成于一块集成电路芯片内部，也可以各自单独使用一块集成电路芯 片。本技术的有益效果是1、充电管理电路，电池只需要外接一个输出为4. 5 5V恒压充电器既可以实现安全可靠的充电。2、恒流输出控制电路，通过在主开关降压电路的后级串联接入恒流输出控制电 路，使主降压电路始终工作在开关状态，提高电路的工作效率，降低电路的发热；当外接需 要大电流供电的负载时，电路可自动匹配输出功率，直至输出电压低于短路保护电压而进3入短路保护模式。3、本电路的短路保护采用电压检测模式，可以高速的关断电池放电通道；结合恒 流输出控制电路，电芯最大输出电流小于电路工作的恒流电流设定值，不管是短路还是过 载，电芯都不会受到破坏。4、本电路在主开关降压电路基础上增加了一路微功耗线性降压电路；主开关降压 电路的设定输出电压略低于线性降压电路的输出电压，这样可以降低电路的无负载时的静 态功耗。当后级负载电流在线性降压电路安全负载能力内，主开关降压电路不工作，降低 EMI。当后级接重负载时，主副电路一起工作，提高带载能力。说明附图附图说明图1为本技术的电路原理方框图；图2是本技术充电管理电路的电路原理路；图3是本技术保护监控电路的电路原理路；图4是本技术线性降压电路的电路原理路；图5是本技术高频开关降压电路的电路原理路；图6是本技术恒流输出控制电路的电路原理路。具体实施方式参照图1、图5及图6所示，高频开关降压电路IC4与恒流输出控制电路IC5串联 构成主要电路。参照图2所示，充电管理电路ICl与主电路并联，提供反向充电通道；以常用的手 机锂二次电池为例，当电池接入外部充电器，电池正极接充电器正压输出端，电池负极接充 电器负压输出端，在电池的正极输入电压高于4. 5V后，充电管理电路ICl即开始工作，根据 电池电芯的电压智能充电；当电池电芯电压小于2. 9V时，为60mA左右的小电流保护充电模 式；当电池电芯的电压大于3V时，即启动400mA恒流充电；当电池电芯的电压达到4. IV以 上时，即启动4. 2V恒压充电，直到充电电流小于60mA结束充电。本电路可以更换充电IC 适应磷酸铁锂电芯等其他二次电芯的充电管理。参照图4所示，线性降压电路IC3与主电路并联，灵活补充主电路输出能力不足， 线性降压电路IC3电路非必需电路，可以根据最终电池产品需求确定规格或不用。参照图3所示，保护监控电路IC2与主电路并联，监控电池电芯的电压和电池输出 电压，当电芯电压小于2. 7V，进入电池电芯过放保护模式，关闭所有放电通道，使电池电芯 放电消耗小于20uA;当输出电压小于0. 5V时，进入短路保护模式，关闭所有放电通道，直到 短路状况解除。参照图5、图6所示，恒流输出控制电路IC5接在高频开关降压电路IC4后级，实现 恒流输出。肖特基二极管Dl和电流感应电阻R6，接在恒流输出控制电路IC5的1脚和2脚 之间，恒流输出控制电路IC5通过检测肖特基二极管Dl和电阻R6的电压降变化，检测输出 电流。当肖特基二极管Dl和电阻R6的压降达到设定恒流值时，恒流输出控制电路IC5的 4脚输出电压会达到0. 6V以上，通过恒流输出控制电路IC5的4脚输出到高频开关降压电 路IC4的5脚，使高频开关降压电路IC4工作于恒定功率输出模式，输出电流不再增加，即 实现恒流输出。本电路中的高频开关降压电路IC1、保护监控电路IC2、线性降压电路IC3、高频开 关降压电路IC4及恒流输出控制电路IC5可以由独立的集成电路芯片实现独立的功能，也 可以由单颗集成电路芯片实现5部分功能电路的功能。根据上述说明书的揭示和教导，本技术所属领域的技术人员还可以对上述实 施方式进行适当的变更和修改，进行修改的电路板完成类似功能的电路也应当落入本实用 新型的权利要求的保护范围内；因此，本技术并不局限于上面揭示和描述的具体实施 方式，对本技术的一些修改和变更也应当落入本技术的权利要求的保护范围内。 此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实 用新型构成任何限制。权利要求二次电池微功耗恒压恒流降压电路板，其特征在于包括保证重载时电路仍然工作于开关状态降低芯片和电感的热损耗的高频开关降压电路；外接需要大电流供电的负载时可自动匹配输出功率直至输出电压低于短路保护电压而进入短路保护模式的恒流输出控制电路；外接一个输出恒压充电器既可以实现安全可靠充电的充电管理电路；电池快速放电过放保护及快速输出短路保护且短路状况解除后立即恢复正常工作状态的保护监控电路；其中，高频开关降压电路与恒流输出控制电路串联连接构成主电路；充电管理电路与主电路并联连接；保护监控电路与主电路并联连接。2.根据权利要求1所述的二次电池微功耗恒压恒流降压电路板，其特征在于还包括 设定输出电压略高于主降压电路设定输出电压的微功耗线性降压电路，降低电路无负载时 静态功耗；线性降压电路与主电路并联连接。3.根据权利要求1所述的二次电池微功耗恒压恒流降压电路板，其特征在于所述的 高频开关降压电路、恒流输出控制电路、充电管理电路及保护监控电路可以集成于一块集 成电路芯片内部，也可以各自单独使用一个集成电路芯片。4.根据权利要求2所述的二次电池微功耗恒压恒流降压电路板，其特征在于所述的 线性降压电路可以与高频开关降压电路、恒流输出控制电路、充电管理电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
二次电池微功耗恒压恒流降压电路板，其特征在于包括：保证重载时电路仍然工作于开关状态降低芯片和电感的热损耗的高频开关降压电路；外接需要大电流供电的负载时可自动匹配输出功率直至输出电压低于短路保护电压而进入短路保护模式的恒流输出控制电路；外接一个输出恒压充电器既可以实现安全可靠充电的充电管理电路；电池快速放电过放保护及快速输出短路保护且短路状况解除后立即恢复正常工作状态的保护监控电路；其中，高频开关降压电路与恒流输出控制电路串联连接构成主电路；充电管理电路与主电路并联连接；保护监控电路与主电路并联连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：翟迪国，
申请(专利权)人：翟迪国，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]