一種電池快速充電電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種電池快速充電電路，該電路包括充電模塊和檢測模塊，檢測模塊將電池電壓分別與第一閾值電壓和第三閾值電壓進(jìn)行比較，第一閾值電壓大于第三閾值電壓；當(dāng)電池電壓大于第三閾值電壓且小于第一閾值電壓時(shí)，檢測模塊輸出第一比較結(jié)果，充電模塊根據(jù)第一比較結(jié)果以第一電流值對電池進(jìn)行充電；當(dāng)電池電壓大于第一閾值電壓時(shí)，檢測模塊輸出第二比較結(jié)果，充電模塊根據(jù)第二比較結(jié)果和周期性脈沖信號以不同電流值交替對所述電池進(jìn)行充電。根據(jù)本實(shí)用新型的電池充電電路，能夠縮短電池在恒壓充電過程所需的時(shí)間，從而加快電池充電時(shí)間。
【專利說明】一種電池快速充電電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及電源管理領(lǐng)域，尤其涉及一種電池快速充電電路。
【背景技術(shù)】
[0002]目前大多數(shù)電池充電電路進(jìn)行三段充電控制:預(yù)充電、恒流充電和恒壓充電。其中，恒流充電通常都是以較大電流對鋰電池進(jìn)行充電，但較大電流會在鋰電池的內(nèi)阻產(chǎn)生很大的電壓降，由此就容易導(dǎo)致在恒流充電過程中測得鋰電池的電壓已達(dá)到充滿電壓，然而鋰電池的實(shí)際電壓卻遠(yuǎn)未達(dá)到充滿電壓。針對這種情況，通過恒流充電使鋰電池實(shí)際電壓達(dá)到一定高度之后，再采用恒壓充電就顯得十分重要。
[0003]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的電池充電電路。當(dāng)電池電壓VBAT小于第三閾值電壓VPRE(例如3V)時(shí)，第三比較器C3_pre輸出的PRENB信號為低電平，PREN信號為高電平，開關(guān)S3導(dǎo)通，開關(guān)SI關(guān)斷。第一運(yùn)算放大器IA以0.1V為參考輸入電壓，調(diào)整使得PROG電壓等于0.1V，此時(shí)參考電流(流經(jīng)PMOS晶體管MPl的電流，也等于流經(jīng)電阻RPROG的電流)等于0.1V/RPROG,其中RPROG為電阻Rprog的電阻值，第二運(yùn)算放大器MA調(diào)整讓PMOS晶體管MP2的電流等于PMOS晶體管MPl的電流的1000倍，即等于100/RPR0G，此時(shí)為預(yù)充電。當(dāng)電池電壓VBAT大于第三閾值電壓VPRE且電池電壓VBAT低于第一閾值電壓VREG時(shí)，反饋環(huán)路主要由第一運(yùn)算放大器IA控制，此時(shí)PREN信號為低電平，PRENB為高電平，開關(guān)SI導(dǎo)通，開關(guān)S3關(guān)斷，第一運(yùn)算放大器IA以IV為參考輸入電壓，調(diào)整使得PROG電壓等于IV，此時(shí)參考電流(流經(jīng)PMOS晶體管MPl的電流，也等于流經(jīng)電阻RPROG的電流)等于1V/RPR0G，其中RPROG為電阻Rprog的電阻值，第二運(yùn)算放大器MA調(diào)整讓MP2的電流等于PMOS晶體管MPl的電流的1000倍，即等于1000/RPR0G，此時(shí)為恒流充電。當(dāng)電池電壓VBAT電壓接近或等于第一閾值電壓VREG時(shí)，反饋環(huán)路由第三運(yùn)算放大器VA控制，將電池電壓VBAT調(diào)整至等于第一閾值電壓VREG(例如4.2V)，隨著電池被繼續(xù)充電，接近充滿時(shí)，充電電流不斷下降，此時(shí)為恒壓充電。
[0004]在恒壓充電過程中，可以隨著鋰電池實(shí)際電壓的逐漸升高而隨之減小充電電流、直至鋰電池的實(shí)際電壓達(dá)到充滿電壓為止。然而，傳統(tǒng)恒壓充電都采用持續(xù)充電的方式，因而無法在恒壓充電過程中測得鋰電池的實(shí)際電壓、即鋰電池內(nèi)阻不存在電壓降時(shí)的電壓，從而為了避免鋰電池過充，就需要恒壓充電所采用的充電電流平均值非常小，進(jìn)而也就會導(dǎo)致恒壓充電的過程極其漫長。
[0005]為了縮短恒壓充電所需的時(shí)間，有必要對傳統(tǒng)恒壓充電模式進(jìn)行改進(jìn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種電池快速充電的電路，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)電池在恒壓充電過程中存在的問題。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了 一種電池快速充電電路，包括:充電模塊和檢測模塊，[0008]所述檢測模塊將電池電壓分別與第一閾值電壓和第三閾值電壓進(jìn)行比較，所述第一閾值電壓大于所述第三閾值電壓；
[0009]當(dāng)所述電池電壓大于所述第三閾值電壓且小于第一閾值電壓時(shí)，所述檢測模塊輸出第一比較結(jié)果，所述充電模塊根據(jù)所述第一比較結(jié)果以第一電流值對所述電池進(jìn)行充電；
[0010]當(dāng)所述電池電壓大于所述第一閾值電壓時(shí)，所述檢測模塊輸出第二比較結(jié)果，所述充電模塊根據(jù)所述第二比較結(jié)果和周期性脈沖信號以不同電流值交替對所述電池進(jìn)行充電。
[0011]進(jìn)一步的，當(dāng)所述電池電壓(VBAT)小于所述第三閾值電壓(VPRE)時(shí)，輸出第三比較結(jié)果，第一運(yùn)算放大器(IA)根據(jù)所述第三比較結(jié)果控制所述充電模塊(100)以第二電流值對電池(BATl)進(jìn)行充電；所述第二電流值小于所述第一電流值。
[0012]進(jìn)一步的，所述檢測模塊(200)包括第一比較器(Coml)和第三比較器(Com3)，所述第一比較器(Coml)對電池電壓(VBAT)與所述第一閾值電壓(VREG)比較，所述第三比較器(Com3)對電池電壓(VBAT)與第三閾值電壓(VPRE)比較。
[0013]進(jìn)一步的，所述充電模塊(100 )包括電流鏡，所述電流鏡包括第一支路和至少一個(gè)第二支路，所述第一支路提供基準(zhǔn)電流，所述第二支路提供對電池(BATI)充電的充電電流。
[0014]進(jìn)一步的，所述電路還包括第一開關(guān)(SI)和第一運(yùn)算放大器(IA)，所述充電模塊(100)還包括電阻(RpiOg),所述電阻(RpiOg)連接在所述第一支路上，所述第一運(yùn)算放大器(IA)的第一輸入端連接在所述電阻(Rprog)的一端，所述第一運(yùn)算放大器(IA)的第二輸入端由參考電壓通過所述第一開關(guān)(SI)連接，當(dāng)?shù)谌容^結(jié)果在有效的時(shí)候接通所述第一開關(guān)(SI);所述第一運(yùn)算放大器(IA)的輸出端連接到第一支路上，使得第一運(yùn)算放大器(IA)形成一個(gè)負(fù)反饋關(guān)系。
[0015]進(jìn)一步的，所述充電模塊(100)還包括第四開關(guān)(S4)和第五開關(guān)(S5)，至少一個(gè)第二支路還包括第三支路，所述檢測模塊(200)在第二比較結(jié)果有效的時(shí)候選通周期性脈沖信號(PWM)信號，所述周期性脈沖信號(PWM)控制所述第四開關(guān)(S4)和第五開關(guān)(S5)，使得所述第三支路交替接入電流鏡和從電流鏡斷開。
[0016]進(jìn)一步的，所述檢測模塊(200 )還包括D觸發(fā)器(FFDRl)，所述D觸發(fā)器(FFDRl)與所述第一比較器(Coml)的輸出端連接，所述檢測模塊(200)根據(jù)所述D觸發(fā)器(FFDRl)的輸出信號以及周期性脈沖信號(PWM)輸出充電信號(VS4)，所述充電信號(VS4)用于控制所述充電模塊(100 )以不同電流值交替對所述電池(BATI)進(jìn)行充電。
[0017]進(jìn)一步的，所述檢測模塊(200 )還包括邏輯運(yùn)算單元(210 )和第二比較器(Com2 )，所述邏輯運(yùn)算單元(210)與所述第一比較器(Coml)的輸出端和所述第二比較器(Com2)的輸出端連接，所述邏輯運(yùn)算單元(210)根據(jù)所述第一比較器(Coml)和所述第二比較器(Com2)的比較結(jié)果以及周期性脈沖信號(PWM)輸出電池結(jié)束充電信號(QEND)。
[0018]進(jìn)一步的，所述第一支路包括第一 MOS晶體管(MPl)和第三MOS晶體管(MP3)，所述第二支路包括第二 MOS晶體管(MP2)，所述第一 MOS晶體管(MPl)的漏極和所述第三MOS晶體管(MP3)的源連接第二運(yùn)算放大器(MA)的第一輸入端，所述第二 MOS晶體管(MP2)的漏極連接所述第二運(yùn)算放大器(MA)的第二輸入端，所述第二運(yùn)算放大器(MA)的輸出端與所述第三MOS晶體管(MP3)的柵極連接，所述第二運(yùn)算放大器(MA)用于調(diào)整所述第一 MOS晶體管(MPl)的漏極電壓和所述第二 MOS晶體管(MP2)的漏極電壓相等。
[0019]進(jìn)一步的，所述電路還包括第一開關(guān)(SI)和第一運(yùn)算放大器(IA)，所述充電模塊(100)包括電流鏡，所述電流鏡包括第一支路、第二支路和第三支路，所述第一支路利用所述第一運(yùn)算放大器(IA)產(chǎn)生基準(zhǔn)電流，所述第二支路和所述第三支路復(fù)制所述基準(zhǔn)電流，并共同或單獨(dú)對所述電池(BATl)進(jìn)行充電；所述充電模塊(100)還包括電阻(RpiOg),所述電阻(Rprog)連接在所述第一支路上，所述第一運(yùn)算放大器(IA)的第一輸入端連接在所述電阻(Rprog)的一端，所述第一運(yùn)算放大器(IA)的第二輸入端由參考電壓通過所述第一開關(guān)(SI)連接，當(dāng)?shù)谌容^結(jié)果在有效的時(shí)候接通所述第一開關(guān)(SI);所述第一運(yùn)算放大器(IA)的輸出端連接到第一支路上，使得第一運(yùn)算放大器(IA)形成一個(gè)負(fù)反饋關(guān)系；
[0020]所述檢測模塊(200 )包括第一比較器(Coml)和第三比較器(Com3 )，所述第三比較器(Com3)用于對所述電池電壓(VBAT)與所述第三閾值電壓(VPRE)進(jìn)行比較，并輸出所述第一比較結(jié)果，所述第一開關(guān)(SI)受控于所述第一比較結(jié)果；所述第一比較器(Coml)對所述電池電壓(VBAT)與第一閾值電壓(VREG)進(jìn)行比較，并輸出第二比較結(jié)果，所述電流鏡根據(jù)所述第二比較結(jié)果以不同電流值交替對所述電池(BATI)進(jìn)行充電。
[0021]根據(jù)本實(shí)用新型的電池充電電路，能夠縮短電池在恒壓充電過程所需的時(shí)間，從而加快電池充電時(shí)間。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的電池充電電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種電池快速充電電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3為圖1所示電路充電過程中電池電壓和充電電流的變化示意圖；
[0025]圖4為圖2圖示電路充電過程中電池電壓和充電電流的變化示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]通過以下結(jié)合附圖以舉例方式對本實(shí)用新型的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述后，本實(shí)用新型的其他特征、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將會更加明顯。
[0027]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種電池快速充電電路結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，該電路包括充電模塊100和檢測模塊200。
[0028]具體地，檢測模塊200包括第一比較器Coml、第二比較器Com2、第三比較器Com3，D觸發(fā)器FFDRl和邏輯運(yùn)算單元210。
[0029]第一比較器Coml的正相輸入端與電池電壓VBAT連接,其反相輸入端與第一閾值電壓VREG連接，其輸出端分別與D觸發(fā)器FFDRl的一輸入端和邏輯運(yùn)算單元210連接，D觸發(fā)器FFDRl的輸出端QCPB與第三或門0R3 —輸入端連接，第三或門0R3另一輸入端輸入周期性數(shù)字信號PWM，第三或門0R3輸出端與充電模塊100連接，用于向其輸出大/小電流交替充電狀態(tài)標(biāo)識信號VS4。
[0030]第二比較器Com2的正向輸入端與電池電壓VBAT連接，其反相輸入端與第二閾值電壓VRCG連接，其輸出端與邏輯運(yùn)算單元210連接，當(dāng)電池電壓VBAT小于第二閾值電壓VRCG時(shí)，則向邏輯運(yùn)算單元210輸出高電平VB信號。
[0031]第三比較器Com3的正向輸入端與電池電壓VBAT連接，其反相輸入端與第三閾值電壓VPRE連接，其輸出端輸出PRENB信號，當(dāng)電池電壓VBAT小于第三閾值電壓VPRE時(shí)，則第三比較器Com3輸出的PRENB信號為低電位，PREN信號為高電位，此時(shí)，開關(guān)SI關(guān)斷，開關(guān)S3導(dǎo)通。
[0032]邏輯運(yùn)算單元210包括第一或門ORl和第二或門0R2、第一與門AND1、第四反相器INV4和第五反相器INV5。其中，第一或門ORl的第一輸入端與第二比較器Com2的輸出端相連，第二輸入端與第二或門0R2的輸出端相連,其輸出端分別與第五反相器INV5的輸入端和第二或門0R2的一輸入端連接；第二或門0R2的第二輸入端與第一與門ANDl的輸出端連接；第一與門ANDl的第一輸入端與第一比較器Coml的輸出端連接,第二輸入端與第四反相器INV4的輸出端連接；第四反相器INV4的輸入端輸入周期性數(shù)字信號PWM，第五反相器INV5輸出電池結(jié)束充電信號QEND。
[0033]具體地，充電模塊100包括電流鏡，該電流鏡包括由第一 MOS晶體管MP1、第三MOS晶體管MP3和電阻Rprog構(gòu)成的第一支路和由第二 MOS晶體管MP2構(gòu)成的第二支路、以及由第四MOS晶體管MP4構(gòu)成的第三支路。第一支路提供基準(zhǔn)電流，第二支路和第三支路提供對電池BATI充電的電流。
[0034]MOS晶體管MPl的漏極和MOS晶體管MP3的源連接第二運(yùn)算放大器MA的第一輸入端，MOS晶體管MP2的漏極連接第二運(yùn)算放大器MA的第二輸入端，第二運(yùn)算放大器MA的輸出端與MOS晶體管MP3的柵極連接，第二運(yùn)算放大器MA用于調(diào)整MOS晶體管MPl的漏極電壓和MOS晶體管MP2的漏極電壓相等。
[0035]進(jìn)一步地，充電模塊100還包括第四開關(guān)S4、第五開關(guān)S5和第一反相器INVl，MOS晶體管MP2的柵極和MOS晶體管MP4的柵極通過開關(guān)S4連接或斷開，第四開關(guān)S4與第三或門0R3的輸出端連接；M0S晶體管MP4的源極和柵極通過第五開關(guān)S5連接或斷開，第五開關(guān)S5通過第I反相器INVl與第三或門0R3的輸出端連接，第四開關(guān)S4和第五開關(guān)S5共同受控于由第三或門0R3輸出的VS4信號。
[0036]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的快速充電電路還包括第一開關(guān)S1、第二開關(guān)S3和第一運(yùn)算放大器IA,第一運(yùn)算放大器IA的第一輸入端連接在電阻Rprog的一端,其第二輸入端連接第一開關(guān)SI和第二開關(guān)S3，第一運(yùn)算放大器IA的輸出端連接到第一支路上，使得第一運(yùn)算放大器IA形成一個(gè)負(fù)反饋關(guān)系。第一運(yùn)算放大器IA根據(jù)第三比較器Com3的比較結(jié)果確定第一開關(guān)SI和第二開關(guān)S3中的其中一個(gè)開關(guān)接通或斷開。
[0037]在上述描述中MOS晶體管MP1、MP3和MP4的寬長之比的比例設(shè)計(jì)為1:100:900，也可以設(shè)計(jì)I:50:950o
[0038]圖2所示的電池快速充電路工作過程如下:
[0039]檢測單元200檢測電池電壓VBAT值，當(dāng)電池電壓VBAT低于第三閾值電壓VPRE(例如3V)時(shí)，第三比較器Com3輸出PRENB信號(低電平)，PRENB信號經(jīng)過第二反相INV2后，輸出PREN信號(高電平)，此時(shí)，開關(guān)S3導(dǎo)通，開關(guān)SI關(guān)斷，0.1V的參考電壓被連接到第一運(yùn)算放大器IA的反向輸入端，所構(gòu)成的環(huán)路由第一運(yùn)算放大器IA來控制，將PROG電壓調(diào)整至等于0.1V，電路以100/RPR0G的預(yù)充電電流對電池充電。當(dāng)電池電壓VBAT大于第三閾值VPRE，但小于第一閾值電壓VREG時(shí)，充電電路處于恒流充電狀態(tài)，電路以1000/RPR0G的恒流充電電流對電池充電。對于上述預(yù)充電和恒流充電控制與現(xiàn)有技術(shù)相同。當(dāng)電池電壓VBAT高于第一閾值電壓VREG后，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電流充電電路進(jìn)入大/小電流交替充電狀態(tài)(而現(xiàn)有技術(shù)為恒壓充電狀態(tài))。當(dāng)恒流充電狀態(tài)下，出現(xiàn)電池電壓VBAT高于第一閾值電壓VREG時(shí)，第一比較器Coml輸出的VA信號從低電平變成高電平，產(chǎn)生一個(gè)上升沿，D觸發(fā)器FFDRl為上升沿觸發(fā)的D觸發(fā)器，將d端(B卩vcc電壓:電源電壓。表示高電平)鎖入輸出端QCP，即QCP變?yōu)楦唠娖健CP為大小電流交替充電狀態(tài)標(biāo)識信號，當(dāng)其為高電平時(shí)，表示電路進(jìn)入大/小電流交替充電狀態(tài)。PWM信號為一周期性數(shù)字信號，例如其周期為50uS，其占空比為90%，即其高電平時(shí)間為45uS，其低電平時(shí)間為5uS。當(dāng)QCP為高電平時(shí)，QCPB為其反相信號，為低電平，VS4信號與PWM信號相同，當(dāng)VS4信號為高電平時(shí)，充電模塊100中的開關(guān)S4導(dǎo)通，開關(guān)S5關(guān)斷。因此，在大/小電流交替充電狀態(tài)下，當(dāng)PWM為高電平時(shí)，仍然維持以1000/RPR0G(等于恒流充電狀態(tài)下的充電電流)的電流對電池充電；當(dāng)PWM為低電平時(shí)，僅以100/RPR0G(等于恒流充電狀態(tài)下充電電流的十分之一)的電流對電池充電。其原因在于，通過設(shè)計(jì)MPOS晶體管MP2與MPOS晶體管MPl的寬長比之比為100，MPOS晶體管MP2復(fù)制100倍的MPOS晶體管MPl電流；通過設(shè)計(jì)MPOS晶體管MP4與MPOS晶體管MPl的寬長比之比為900，MPOS晶體管MP2復(fù)制900倍的MPOS晶體管MPl電流。當(dāng)PWM為低電平且處于大/小電流交替充電狀態(tài)下時(shí)，MPOS晶體管MP4被關(guān)斷，此時(shí)，僅MPOS晶體管MP2對電池進(jìn)行充電。圖2中MP1、MP2、MP4構(gòu)成電流鏡，他們都參與工作時(shí)(當(dāng)S4導(dǎo)通時(shí)，他們的柵極電壓都相等，同時(shí)復(fù)制運(yùn)算放大器調(diào)整使得MPl的漏極電壓DMPl等于MP2和MP4的漏極電壓(VBAT)，三者的源極電壓都相等(vcc電壓)，其電流比例等于其寬長比之比。
[0040]當(dāng)電路處于大/小電流交替充電狀態(tài)時(shí)，隨著不斷充電，電池電壓VBAT繼續(xù)上升，當(dāng)電池電壓VBAT上升至PWM信號為低電平階段時(shí)仍大于第一閾值電壓VREG時(shí)，則表明電池接近充滿，此時(shí)，VA信號為高電平，第四反相器INV4輸出高電平，第一與門則輸出的信號VC為高電平，而第二比較器Com2輸出的VB信號為低電平，VRCG為重新充電閾值(一般低于VREG約IOOmV,例如4.1V)。當(dāng)VC信號為高電平，VB信號為低電平時(shí)，邏輯運(yùn)算電路210輸出的QEND信號變?yōu)楦唠娖?，表示進(jìn)入充電結(jié)束狀態(tài)。
[0041]第二比較器Com2用來比較電池電壓VBAT與第二閾值電壓VRCG (重新充電閾值，例如4.1V，一般低于VREG約IOOmV),當(dāng)由于外部耗電導(dǎo)致電池電壓VBAT低于第二閾值電壓VRCG時(shí)，VB信號變?yōu)楦唠娖?，D觸發(fā)器FFDRl為高電平復(fù)位，當(dāng)VB為高電平時(shí)，QCP被復(fù)位為低電平，同時(shí)QEND也被復(fù)位為低電平，從而使電路退出充電結(jié)束狀態(tài)，處于恒流充電狀態(tài)。
[0042]圖3描述了現(xiàn)有技術(shù)的充電過程中電池電壓VBAT的電壓變化和充電電流IBAT的變化。Tl時(shí)間段為預(yù)充電狀態(tài)，T2時(shí)間段為恒流充電狀態(tài)，T3為恒壓充電狀態(tài)。
[0043]圖4描述了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電池在充電過程中電池電壓VBAT的電壓變化和充電電流IBAT的變化。Tl時(shí)間段為預(yù)充電狀態(tài)，T2時(shí)間段為恒流充電狀態(tài)，T3為大小電流交替充電狀態(tài)。在大/小電流交替充電狀態(tài)下，當(dāng)大電流減小到小電流時(shí)，由于電池內(nèi)阻的存在，小電流時(shí)VBAT電壓比大電流時(shí)小。當(dāng)小電流時(shí)的電池電壓VBAT大于第三閾值電壓VREG時(shí)，則電池充電結(jié)束，將充電電流減小為零。在本實(shí)用新型實(shí)施例中，T3時(shí)間段中，小電流充電時(shí)的小電流值可以設(shè)置為恒流充電電流的5%或10%。需要說明的是，在T3時(shí)間段未出現(xiàn)零充電電流，以避免零充電電流導(dǎo)致停止充電，引起鋰電池記憶效應(yīng)，減小電池壽命的問題。[0044]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電池充電電路，能夠縮短電池在恒壓充電過程所需的時(shí)間，從而加快電池充電。
[0045]顯而易見，在不偏離本實(shí)用新型的真實(shí)精神和范圍的前提下，在此描述的本實(shí)用新型可以有許多變化。因此，所有對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的改變，都應(yīng)包括在本權(quán)利要求書所涵蓋的范圍之內(nèi)。本實(shí)用新型所要求保護(hù)的范圍僅由所述的權(quán)利要求書進(jìn)行限定。
【權(quán)利要求】
1.一種電池快速充電電路，其特征在于，包括:充電模塊(100)和檢測模塊(200)， 所述檢測模塊(200)將電池電壓(VBAT)分別與第一閾值電壓(VREG)和第三閾值電壓(VPRE)進(jìn)行比較，所述第一閾值電壓(VREG)大于所述第三閾值電壓(VPRE)； 當(dāng)所述電池電壓(VBAT)大于所述第三閾值電壓(VPRE)且小于第一閾值電壓(VPEG)時(shí)，所述檢測模塊(200 )輸出第一比較結(jié)果，所述充電模塊(100 )根據(jù)所述第一比較結(jié)果以第一電流值對所述電池(BATl)進(jìn)行充電； 當(dāng)所述電池電壓(VBAT)大于所述第一閾值電壓(VPRE)時(shí)，所述檢測模塊(200)輸出第二比較結(jié)果，所述充電模塊(100)根據(jù)所述第二比較結(jié)果和周期性脈沖信號(PWM)以不同電流值交替對所述電池(BATI)進(jìn)行充電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于:當(dāng)所述電池電 壓(VBAT)小于所述第三閾值電壓(VPRE)時(shí)，輸出第三比較結(jié)果，第一運(yùn)算放大器(IA)根據(jù)所述第三比較結(jié)果控制所述充電模塊(100)以第二電流值對電池(BATl)進(jìn)行充電；所述第二電流值小于所述第一電流值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于:所述檢測模塊(200)包括第一比較器(Coml)和第三比較器(Com3)，所述第一比較器(Coml)對電池電壓(VBAT)與所述第一閾值電壓(VREG)比較，所述第三比較器(Com3)對電池電壓(VBAT)與第三閾值電壓(VPRE)比較。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于:所述充電模塊(100)包括電流鏡，所述電流鏡包括第一支路和至少一個(gè)第二支路，所述第一支路提供基準(zhǔn)電流，所述第二支路提供對電池(BATl)充電的充電電流。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電路，其特征在于:還包括第一開關(guān)(SI)和第一運(yùn)算放大器(IA)，所述充電模塊(100)還包括電阻(RpiOg),所述電阻(RpiOg)連接在所述第一支路上，所述第一運(yùn)算放大器(IA)的第一輸入端連接在所述電阻(Rprog)的一端，所述第一運(yùn)算放大器(IA)的第二輸入端由參考電壓通過所述第一開關(guān)(SI)連接，當(dāng)?shù)谌容^結(jié)果在有效的時(shí)候接通所述第一開關(guān)(SI);所述第一運(yùn)算放大器(IA)的輸出端連接到第一支路上，使得第一運(yùn)算放大器(IA)形成一個(gè)負(fù)反饋關(guān)系。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電路，其特征在于:所述充電模塊(100)還包括第四開關(guān)(S4)和第五開關(guān)(S5)，至少一個(gè)第二支路還包括第三支路，所述檢測模塊(200)在第二比較結(jié)果有效的時(shí)候選通周期性脈沖信號(PWM)信號，所述周期性脈沖信號(PWM)控制所述第四開關(guān)(S4)和第五開關(guān)(S5)，使得所述第三支路交替接入電流鏡和從電流鏡斷開。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述電路，其特征在于，所述檢測模塊(200)還包括D觸發(fā)器(FFDRl)， 所述D觸發(fā)器(FFDRl)與所述第一比較器(Coml)的輸出端連接，所述檢測模塊(200)根據(jù)所述D觸發(fā)器(FFDRl)的輸出信號以及周期性脈沖信號(PWM)輸出充電信號(VS4)，所述充電信號(VS4 )用于控制所述充電模塊(100 )以不同電流值交替對所述電池(BATI)進(jìn)行充電。
8.根據(jù)權(quán)利要求3或7所述的電路，其特征在于，所述檢測模塊(200)還包括邏輯運(yùn)算單元(210)和第二比較器(Com2)， 所述邏輯運(yùn)算單元(210)與所述第一比較器(Coml)的輸出端和所述第二比較器(Com2)的輸出端連接，所述邏輯運(yùn)算單元(210)根據(jù)所述第一比較器(Coml)和所述第二比較器(Com2)的比較結(jié)果以及周期性脈沖信號(PWM)輸出電池結(jié)束充電信號(QEND)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電路，其特征在于:所述第一支路包括第一MOS晶體管(MPl)和第三MOS晶體管(MP3)，所述第二支路包括第二 MOS晶體管(MP2)，所述第一 MOS晶體管(MPl)的漏極和所述第三MOS晶體管(MP3)的源連接第二運(yùn)算放大器(MA)的第一輸入端，所述第二 MOS晶體管(MP2)的漏極連接所述第二運(yùn)算放大器(MA)的第二輸入端，所述第二運(yùn)算放大器(MA)的輸出端與所述第三MOS晶體管(MP3)的柵極連接，所述第二運(yùn)算放大器(MA)用于調(diào)整所述第一 MOS晶體管(MPl)的漏極電壓和所述第二 MOS晶體管(MP2)的漏極電壓相等。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于:所述電路還包括第一開關(guān)(SI)和第一運(yùn)算放大器(IA)，所述充電模塊(100)包括電流鏡，所述電流鏡包括第一支路、第二支路和第三支路，所述第一支路利用所述第一運(yùn)算放大器(IA)產(chǎn)生基準(zhǔn)電流，所述第二支路和所述第三支路復(fù)制所述基準(zhǔn)電流，并共同或單獨(dú)對所述電池(BATl)進(jìn)行充電； 所述充電模塊(100)還包括電阻(RpiOg),所述電阻(RpiOg)連接在所述第一支路上，所述第一運(yùn)算放大器(IA)的第一輸入端連接在所述電阻(Rprog)的一端，所述第一運(yùn)算放大器(IA)的第二輸入端由參考電壓通過所述第一開關(guān)(SI)連接，當(dāng)?shù)谌容^結(jié)果在有效的時(shí)候接通所述第一開關(guān)(SI);所述第一運(yùn)算放大器(IA)的輸出端連接到第一支路上，使得第一運(yùn)算放大器(IA)形成一個(gè)負(fù)反饋關(guān)系； 所述檢測模塊(200)包括第一比較器(Coml)和第三比較器(Com3)，所述第三比較器(Com3)用于對所述電池電壓(VBAT)與所述第三閾值電壓(VPRE)進(jìn)行比較，并輸出所述第一比較結(jié)果，所述第一開關(guān)(SI)受控于所述第一比較結(jié)果；所述第一比較器(Coml)對所述電池電壓(VBAT)與第一閾值電壓(VREG)進(jìn)行比較，并輸出第二比較結(jié)果，所述電流鏡根據(jù)所述第二比較結(jié)果以不同電流值交替對`所述電池(BATI)進(jìn)行充電。
【文檔編號】H02J7/00GK203589771SQ201320668745
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月28日
【發(fā)明者】王釗 申請人:無錫中星微電子有限公司