專利名稱：電池充電控制系統(tǒng)和電池充電控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子電路領(lǐng)域，特別是一種電池充電控制系統(tǒng)和電池充電控制電路。背景技術(shù)：
在充電器應(yīng)用中，當(dāng)電池充滿電以后，會進(jìn)入待機(standby)狀態(tài)，由于需要檢測電池的電壓來決定是否進(jìn)行再次充電，這時希望電池消耗的靜態(tài)電流盡可能小?，F(xiàn)有的充電器芯片，當(dāng)進(jìn)入待機狀態(tài)時，通常的做法是用一串分壓電阻來檢測電池的電壓。如圖1所示，其示出了現(xiàn)有的電池充電控制系統(tǒng)100的示意圖，所述系統(tǒng)100包括電池充電控制電路Iio和充電電池(BAT) 120，所述電池充電控制電路110內(nèi)部包括有控制器Cl、晶體管Ml、第一二極管D1、第二二極管D2、第一分壓電阻R1、第二分壓電阻R2和開關(guān)管SW，其具體連接為所述電池充電控制電路110的電源VCC與所述控制器Cl連接以為其供電；所述控制器Cl的控制輸出端與所述晶體管Ml的柵極連接；所述晶體管Ml的源極與所述電池充電控制電路110的電源VCC連接，其漏極與所述待充電的電池BAT的正極連接；所述第一二極管Dl的正極與所述電池充電控制電路110的電源VCC連接，其負(fù)極與所述第二二極管D2的負(fù)極連接；所述第二二極管D2的正極與所述電池BAT的正極連接；所述第二分壓電阻R2的一端與所述電池的正極連接，其另一端與所述第一分壓電阻Rl的一端連接，所述第一分壓電阻Rl的另一端與所述開關(guān)管SW連接；所述第一分壓電阻Rl和第二分壓電阻R2之間的一節(jié)點與所述控制器的控制端連接；所述開關(guān)管SW連接在第一分壓電阻Rl和地之間，其控制端與所述控制器Cl連接；所述電池BAT的負(fù)極接地。所述控制器Cl根據(jù)所述電池充電控制電路110和電池BAT的狀態(tài)控制充電電流和電壓。所述控制器Cl根據(jù)電池充電控制電路110和電池狀態(tài)控制所述二極管Dl、D2的其中一個短路，以防止出現(xiàn)電池BAT向充電器IC倒灌電流。分壓電阻Rl和R2對電池電壓進(jìn)行采樣，反饋給所述控制器Cl判斷正常充電情況下是否已經(jīng)充滿電和待機狀態(tài)下電池電壓是否低于再次充電電壓。開關(guān)管SW在拔掉充電器或者關(guān)斷(shutdown)狀態(tài)下打開， 避免從電池BAT端消耗電流。這種做法有兩個弊端，一是分壓電阻會消耗一定的電流，大約在幾個微安量級；二是如果想要減小分壓電阻消耗的電流，選取的電阻阻值會很大，通常幾兆歐姆，占用很大的面積，增加成本。因此有必要提出一種改進(jìn)的技術(shù)方案來解決上述問題。
發(fā)明內(nèi)容本部分的目的在于概述本發(fā)明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發(fā)明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發(fā)明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的目的在于提供一種電池充電控制系統(tǒng)和電池充電控制電路，其可以在待機狀態(tài)下使得電池消耗的靜態(tài)電流盡可能小。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供一種電池充電控制系統(tǒng)，其包括電池以及充電控制電路，其中所述充電控制電路包括由充電電源供電的運算放大器、第一分壓電阻、第二分壓電阻和控制器，所述運算放大器的第一輸入端與所述電池的一端連接，其第二輸入端與其輸出端相連，第一分壓電阻和第二分壓電阻串聯(lián)在運算放大器的輸出端和電池的另一端之間，第一分壓電阻和第二分壓電阻的中間節(jié)點為所述控制器提供反饋電壓。進(jìn)一步的，所述充電控制電路中還包括一晶體管，所述晶體管的柵極與控制器的控制輸出端連接，所述晶體管的源極與所述充電電源連接，其漏極與所述運算放大器的第一輸入端連接。進(jìn)一步的，所述晶體管為PMOS管。進(jìn)一步的，所述充電控制電路中還包括第一二極管和第二二極管，所述第一二極管的正極與所述充電電源連接，其負(fù)極與所述第二二極管的負(fù)極連接，所述第二二極管的正極與所述晶體管的漏極連接，第一二極管和第二二極管的中間結(jié)點與所述晶體管的襯底相連。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明提供一種電池充電控制電路，其包括由充電電源供電的運算放大器、第一分壓電阻、第二分壓電阻和控制器，所述運算放大器的第一輸入端與電池的一端連接，其第二輸入端與其輸出端相連，第一分壓電阻和第二分壓電阻串聯(lián)在運算放大器的輸出端和電池的另一端之間，第一分壓電阻和第二分壓電阻的中間節(jié)點為所述控制器提供反饋電壓。進(jìn)一步的，所述充電控制電路中還包括一晶體管，所述晶體管的柵極與控制器的控制輸出端連接，所述晶體管的源極與所述充電電源連接，其漏極與所述運算放大器的第一輸入端連接。進(jìn)一步的，所述晶體管為PMOS管。進(jìn)一步的，所述充電控制電路中還包括第一二極管和第二二極管，所述第一二極管的正極與所述充電電源連接，其負(fù)極與所述第二二極管的負(fù)極連接，所述第二二極管的正極與所述晶體管的漏極連接，第一二極管和第二二極管的中間結(jié)點與所述晶體管的襯底相連。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的電池充電控制系統(tǒng)，其通過增加了一個運算放大器使電池電壓轉(zhuǎn)換到工作在充電電壓下的分壓電阻進(jìn)行檢測，減少了電池端消耗的電流， 不僅節(jié)省了電能，而且減少了對電池反復(fù)充電的次數(shù)，有助于延長電池壽命。另外，由于分壓電阻消耗的電流由充電電源提供，可以選取較小的電阻阻值，從而節(jié)省芯片面積，降低成本。

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。其中圖1為現(xiàn)有的電池充電控制系統(tǒng)示意圖；和圖2為本發(fā)明中電池充電控制系統(tǒng)的示意圖。
具體實施方式本發(fā)明的詳細(xì)描述主要通過程序、步驟、邏輯塊、過程或其他象征性的描述來直接或間接地模擬本發(fā)明技術(shù)方案的運作。為透徹的理解本發(fā)明，在接下來的描述中陳述了很多特定細(xì)節(jié)。而在沒有這些特定細(xì)節(jié)時，本發(fā)明則可能仍可實現(xiàn)。所屬領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員使用此處的這些描述和陳述向所屬領(lǐng)域內(nèi)的其他技術(shù)人員有效的介紹他們的工作本質(zhì)。換句話說，為避免混淆本發(fā)明的目的，由于熟知的方法和程序已經(jīng)容易理解，因此它們并未被詳細(xì)描述。此處所稱的“一個實施例”或“實施例”是指可包含于本發(fā)明至少一個實現(xiàn)方式中的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。在本說明書中不同地方出現(xiàn)的“在一個實施例中”并非均指同一個實施例，也不是單獨的或選擇性的與其他實施例互相排斥的實施例。此外，表示一個或多個實施例的方法、流程圖或功能框圖中的模塊順序并非固定的指代任何特定順序，也不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。圖2為本發(fā)明中電池充電控制系統(tǒng)的示意圖，所述電池充電控制系統(tǒng)200包括電池充電控制電路210和電池(BAT) 220。與圖1相比，其區(qū)別在于所述電池充電控制電路210除了包含有控制器Cl、晶體管Ml、第一二極管D1、第二二極管D2、第一分壓電阻R1、第二分壓電阻R2之外還包括一運算放大器Al，其中所述第一分壓電阻R1、第二分壓電阻R2和所述運算放大器Al形成了一緩沖級電路。上述各個元器件的連接為所述電池充電控制電路210的電源VCC與所述控制器 Cl、運算放大器Al連接，以向所述控制器Cl和運算放大器Al供電；所述控制器Cl的控制輸出端與所述晶體管Ml的柵極連接；所述晶體管Ml的源極與所述電池充電控制電路210 電源VCC連接，其漏極與所述運算放大器Al的第一輸入端連接；所述第一二極管Dl的正極與所述電源VCC連接，其負(fù)極與所述第二二極管D2的負(fù)極連接；所述第二二極管D2的正極與所述運算放大器Al的第一輸入端連接，第一二極管Dl和第二二極管D2的中間結(jié)點與所述晶體管Ml的襯底連接；所述運算放大器Al的第一輸入端與所述電池的一端連接，其第二輸入端與其輸出端連接；所述第二分壓電阻R2與所述第一分壓電阻Rl串聯(lián)在運算放大器 Al的輸出端和電池的另一端之間；所述第一分壓電阻Rl和第二分壓電阻R2之間的一節(jié)點為所述控制器Cl提供反饋電壓。上述的晶體管Ml可以為PMOS管。通過上述連接可知所述運算放大器Al、第一分壓電阻Rl和第二分壓電阻R2共同形成負(fù)反饋電路，經(jīng)調(diào)整可使節(jié)點Vl (所述節(jié)點Vl位于所述運算放大器的輸出端和與其連接的第二分壓電阻的一端的之間)處的電壓等于電池電壓，第一分壓電阻Rl和第二分壓電阻R2對所述節(jié)點Vl處的電壓進(jìn)行采樣，反饋給所述控制器Cl，所述控制器Cl判斷正常充電情況下是否已經(jīng)充滿電和待機狀態(tài)下電池電壓是否低于再次充電電壓。由于所述運算放大器Al工作在所述充電電源VCC下，對于CMOS工藝來說，所述運算放大器Al的正負(fù)向輸入端分別連接在所述運算放大器內(nèi)部的一對MOS晶體管的柵極上， 漏電電流非常小。這樣在待機狀態(tài)下，在所述電池端BAT處消耗的靜態(tài)電流僅僅是晶體管的漏電流，所述漏電流最大情況下不超過luA，可見電流的功耗很小。另外，由于分壓電阻 (即所述第一分壓電阻Rl和第二分壓電阻R2)消耗的電流由充電電源提供，阻值可以適當(dāng)取小一些，節(jié)省一定的芯片面積，降低成本。
上述說明已經(jīng)充分揭露了本發(fā)明的具體實施方式
。需要指出的是，熟悉該領(lǐng)域的技術(shù)人員對本發(fā)明的具體實施方式
所做的任何改動均不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求書的范圍。 相應(yīng)地，本發(fā)明的權(quán)利要求的范圍也并不僅僅局限于前述具體實施方式
。
權(quán)利要求
1.一種電池充電控制系統(tǒng)，其包括電池以及充電控制電路，其特征在于所述充電控制電路包括由充電電源供電的運算放大器、第一分壓電阻、第二分壓電阻和控制器，所述運算放大器的第一輸入端與所述電池的一端連接，其第二輸入端與其輸出端相連，第一分壓電阻和第二分壓電阻串聯(lián)在運算放大器的輸出端和電池的另一端之間，第一分壓電阻和第二分壓電阻的中間節(jié)點為所述控制器提供反饋電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池充電控制系統(tǒng)，其特征在于所述充電控制電路中還包括一晶體管，所述晶體管的柵極與控制器的控制輸出端連接，所述晶體管的源極與所述充電電源連接，其漏極與所述運算放大器的第一輸入端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池充電控制系統(tǒng)，其特征在于所述晶體管為PMOS管。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池充電控制系統(tǒng)，其特征在于所述充電控制電路中還包括第一二極管和第二二極管，所述第一二極管的正極與所述充電電源連接，其負(fù)極與所述第二二極管的負(fù)極連接，所述第二二極管的正極與所述晶體管的漏極連接，第一二極管和第二二極管的中間結(jié)點與所述晶體管的襯底相連。
5.一種電池充電控制電路，其特征在于，其包括由充電電源供電的運算放大器、第一分壓電阻、第二分壓電阻和控制器，所述運算放大器的第一輸入端與電池的一端連接，其第二輸入端與其輸出端相連，第一分壓電阻和第二分壓電阻串聯(lián)在運算放大器的輸出端和電池的另一端之間，第一分壓電阻和第二分壓電阻的中間節(jié)點為所述控制器提供反饋電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電池充電控制電路，其特征在于所述充電控制電路中還包括一晶體管，所述晶體管的柵極與控制器的控制輸出端連接，所述晶體管的源極與所述充電電源連接，其漏極與所述運算放大器的第一輸入端連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池充電控制電路，其特征在于所述晶體管為PMOS管。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池充電控制電路，其特征在于所述充電控制電路中還包括第一二極管和第二二極管，所述第一二極管的正極與所述充電電源連接，其負(fù)極與所述第二二極管的負(fù)極連接，所述第二二極管的正極與所述晶體管的漏極連接，第一二極管和第二二極管的中間結(jié)點與所述晶體管的襯底相連。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電池充電控制系統(tǒng)，其包括電池以及充電控制電路，其中所述充電控制電路包括由充電電源供電的運算放大器、第一分壓電阻、第二分壓電阻和控制器，所述運算放大器的第一輸入端與所述電池的一端連接，其第二輸入端與其輸出端相連，第一分壓電阻和第二分壓電阻串聯(lián)在運算放大器的輸出端和電池的另一端之間，第一分壓電阻和第二分壓電阻的中間節(jié)點為所述控制器提供反饋電壓。所述系統(tǒng)可以在待機狀態(tài)下使得電池消耗的靜態(tài)電流盡可能小。
文檔編號H02J7/00GK102255365SQ201110221360
公開日2011年11月23日 申請日期2011年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月3日
發(fā)明者尹航, 牛旭花, 王釗, 田文博 申請人:無錫中星微電子有限公司