一種電池保護電路及其內(nèi)的電壓保護電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電池保護電路及其內(nèi)的電壓保護電路，其中，電池保護電路中的電壓保護電路包括：依次串聯(lián)于第一電源端和第二電源端之間的電阻R1、電阻R2_1、電阻R2_2、電阻R3；第一比較器，其第一輸入端連接至電阻R2_1、電阻R2_2的中間節(jié)點，其第二輸入端連接一參考電壓；選通電路，其第一輸入端連接至電阻R1和電阻R2_1的中間節(jié)點，其第二輸入端連接至電阻R2_2、電阻R3的中間節(jié)點，其基于控制端上的信號有選擇的確定將第一輸入端或第二輸入端連接至其輸出端；第二比較器，其第一輸入端連接至所述選通電路的輸出端，其第二輸入端連接所述參考電壓。這樣用同一個第二比較器REF實現(xiàn)過充過放檢測，消除用兩個比較器分別檢測時兩個比較器之間的偏差，有利于精度和良率的提高。
【專利說明】一種電池保護電路及其內(nèi)的電壓保護電路
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電路設(shè)計領(lǐng)域，特別涉及一種電池保護電路及其內(nèi)的電壓保護電路。【【背景技術(shù)】】
[0002]電池保護電路通常被安裝在電池內(nèi)，例如，在手機電池內(nèi)部有一塊很小的印刷電路板(Printed Circuit Board,簡稱PCB),電池保護電路就安裝在此印刷電路板上。電池保護電路用于對電池進行充放電控制，其基本功能包括過電壓充電保護、過電壓放電保護、放電過流保護、充電過流保護和短路保護。
[0003]請參考圖1所示，其為現(xiàn)有技術(shù)中的一種電池保護系統(tǒng)的示意圖。所述電池保護系統(tǒng)包括電池保護芯片(或稱電池保護電路)110和開關(guān)組合電路120。
[0004]所述電池保護系統(tǒng)的第一電源端BP+與電芯Battery的正極相連，所述電池保護系統(tǒng)的第二電源端BP-通過開關(guān)組合電路120與電芯Battery的負極相連。當負載電阻(未示出)連接于第一電源端BP+和第二電源端BP-之間時，所述電芯Battery處于放電狀態(tài)；當電池充電器(未示出)正接于第一電源端BP+和第二電源端BP-之間時，所述電芯Battery處于充電狀態(tài)。
[0005]所述開關(guān)組合電路120 包括第一 NM0S(N-ChanneI Metal Oxide Semiconductor)晶體管麗I和第二 NMOS晶體管麗2。所述第一 NMOS晶體管麗I的源極與所述電芯Battery的負極相連，其漏極與所述第二 NMOS晶體管麗2的漏極相連，所述第二 NMOS晶體管麗2的源極與所述第二電源端BP-相連，且在NMOS晶體管麗I中寄生有二極管(未示出)，在NMOS晶體管MN2中寄生有二極管(未示出)。
[0006]所述電池保護電路`110包括三個檢測端(或稱為連接端)和兩個控制端。三個檢測端分別為第一檢測端VDD、第二檢測端VSS和第三檢測端VM，兩個控制端分別為充電控制端COUT和放電控制端D0UT。其中，第一檢測端VDD與電芯Battery的正極相連，第二檢測端VSS與電芯Battery的負極相連，第三檢測端VM與所述第二電源端BP-相連，充電控制端COUT與NMOS晶體管MN2的柵極相連，放電控制端DOUT與NMOS晶體管MNl的柵極相連。所述電池保護電路110基于第一檢測端VDD、第二檢測端VSS和第三檢測端VM的電壓對電芯BAT的充放電回路進行檢測，以通過所述充電控制端COUT輸出充電控制信號，通過所述放電控制端DOUT輸出放電控制信號。當所述電池保護電路110檢測到所述電芯BAT充電異常時，其充電控制端COUT輸出的充電控制信號為低電平(其為充電保護信號)，使NMOS晶體管麗2關(guān)斷，以切斷電芯BAT的充電回路，從而實現(xiàn)禁止充電；當所述電池保護電路110檢測到所述電芯BAT放電異常時，其放電控制端DOUT輸出的放電控制信號為低電平(其為放電保護信號)，使NMOS晶體管麗I關(guān)斷，以切斷電芯BAT的放電回路，從而實現(xiàn)禁止放電。
[0007]請參考圖2所示，其為圖1中的電池保護電路在現(xiàn)有技術(shù)中的電壓保護電路的示意圖。所述電壓保護電路包括:依次串聯(lián)在第一電源端VDD和第二電源端GND之間的電阻R1、R2和R3、過放比較器CMPl和過充比較器CMP2。過放比較器CMPl的正相輸入端連接一參考電壓REF，過充比較器的負相輸入端連接所述參考電壓REF，過放比較器的負相輸入端連接至電阻Rl和R2的中間節(jié)點，過充比較器的正相輸入端連接至電阻R2和R3的中間節(jié)點。
[0008]比較器CMP1、CMP2分別用于檢測充電過壓和放電過壓(以下簡稱0C、0D)，R1、R2、R3為電源電壓VDD相對地GND的分壓電阻，相互匹配且有
【權(quán)利要求】
1.一種電池保護電路中的電壓保護電路，其特征在于，其包括: 依次串聯(lián)于第一電源端和第二電源端之間的電阻R1、電阻R2_l、電阻R2_2、電阻R3 ； 第一比較器，其第一輸入端連接至電阻R2_l、電阻R2_2的中間節(jié)點，其第二輸入端連接一參考電壓； 選通電路,其包括控制端、第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其控制端與第一比較器的輸出端相連，其第一輸入端連接至電阻Rl和電阻R2_l的中間節(jié)點，其第二輸入端連接至電阻R2_2、電阻R3的中間節(jié)點，其基于控制端上的信號有選擇的確定將第一輸入端或第二輸入端連接至其輸出端； 第二比較器，其第一輸入端連接至所述選通電路的輸出端，其第二輸入端連接所述參考電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓保護電路，其特征在于，在第一比較器的第一輸入端的電壓低于所述參考電壓時，所述第一比較器通過其輸出端輸出信號使得所述選通電路將其第一輸入端連接至其輸出端， 第二比較器比較電阻R1、電阻R2_l的中間節(jié)點的電壓和所述參考電壓， 在第一比較器的第一輸入端的電壓高于所述參考電壓時，所述第一比較器通過其輸出端輸出信號使得所述選通電路將其第二輸入端連接至其輸出端， 第二比較器比較電阻R2_2、電阻R3的中間節(jié)點的電壓和所述參考電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電壓保護電路，其特征在于， 在第一比較器的第一輸入端的電壓低于第二輸入端的電壓，并且第二比較器的第一輸入端的電壓低于第二輸入端的電壓時，認為電池保護電路處于放電過壓狀態(tài)， 在第一比較器的第一輸入端的電壓低于第二輸入端的電壓，并且第二比較器的第一輸入端的電壓高于第二輸入端的電壓時，認為電池保護電路處于充電過壓狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電壓保護電路，其特征在于，在第一比較器的第一輸入端的電壓低于第二輸入端的電壓，第一比較器輸出第一電平，第二比較器的第一輸入端的電壓低于第二輸入端的電壓，第二比較器輸出第一電平， 在第一比較器的第一輸入端的電壓高于第二輸入端的電壓，第一比較器輸出第二電平，第二比較器的第一輸入端的電壓高于第二輸入端的電壓，第二比較器輸出第二電平。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電壓保護電路，其特征在于，所述選通電路包括第一開關(guān)、第二開關(guān)和反相器， 所述反相器的輸入端與第一開關(guān)的控制端相連，所述反相器的輸出端與第二開關(guān)的控制端相連，所述反相器的輸入端作為所述選通開關(guān)的控制端與第一比較器的輸出端相連，第二開關(guān)的一個連接端作為選通電路的第一輸入端連接至電阻Rl和電阻R2_l的中間節(jié)點，第一開關(guān)的一個連接端作為選通電路的第二輸入端連接至電阻R2_2和電阻R3的中間節(jié)點，第二開關(guān)的另一個連接端和第一開關(guān)的另一個連接端相連后作為所述選通電路的輸出端與第二比較器的第一輸入端相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電壓保護電路,其特征在于,在第一比較器輸出第一電平時，第一開關(guān)截止，第二開關(guān)導(dǎo)通，在第一比較器輸出第二電平時，第一開關(guān)導(dǎo)通，第二開關(guān)截止。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電壓保護電路，其特征在于，電阻R2_l和電阻R2_2的阻值相等O
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓保護電路，其特征在于，第一電源端與受保護的電芯的正極相連，第二電源端與為受保護的電芯的負極相連。
9.一種電池保護電路，其包括:第一檢測端、第二檢測端、第三檢測端、充電控制端和放電控制端，所述第一檢測端與電芯的正極相連；所述第二檢測端與所述電芯的負極相連，所述第三檢測端與所述電池保護電路的第二電源端相連，所述電芯的正極與所述電池保護電路的第一電源端相連，所述電池保護電路基于第一檢測端、第二檢測端和第三檢測端的電壓對電芯的充放電回路進行檢測，以在充電異常時，由所述充電控制端輸出禁止充電控制信號，在放電異常時，由所述放電控制端輸出禁止放電控制信號，其特征在于， 所述電池保護電路還包括如權(quán)利要求1-8任一所述的電壓保護電路， 其中第一電源端與第一檢測端相連，第二電源端與第二檢測端相連， 基于第一比較器和第二比較器的輸出信號確定是否充電過壓或放電過壓。
【文檔編號】H02H7/18GK103647259SQ201310632682
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】常星, 田文博, 王釗 申請人:無錫中星微電子有限公司