一種集成線性充電可調(diào)和恒壓輸出的專用芯片的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種集成線性充電可調(diào)和恒壓輸出的專用芯片。該芯片包括驅(qū)動(dòng)模塊、控制模塊、充電模塊、放電模塊、顯示模塊。驅(qū)動(dòng)模塊與控制模塊連接，控制模塊分別與充電模塊和放電模塊，控制模塊與顯示模塊連接。本實(shí)用新型具有待機(jī)工作電流小，輸出過流保護(hù)、輸出超時(shí)保護(hù)、電池欠壓保護(hù)、過溫保護(hù)和充電，及恒壓輸出雙LED燈指示的效果。
【專利說明】一種集成線性充電可調(diào)和恒壓輸出的專用芯片
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電子煙領(lǐng)域，特別涉及一種應(yīng)用于電子煙中與給電池充電的集成線性充電可調(diào)和恒壓輸出的專用芯片。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，市面上應(yīng)用于電子煙中所采用與電池連接的芯片不能同時(shí)兼容4.2V與5V的充電，要么只能夠支持4.2V充電或者只支持5V充電，生產(chǎn)和使用上很不方便。另外，市面上芯片通常采用單片機(jī)控制純硬件電路，抗干擾能力差，穩(wěn)定性較差。還有，單片機(jī)都需要燒寫程序，工序多且不好控制，程序的調(diào)試和程序版本的更改，燒寫程序?qū)е洛e(cuò)誤都有可能導(dǎo)致圈套的安全隱患。同時(shí)浪費(fèi)大量的資源，存在成本高的缺陷。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]鑒于上述問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種待機(jī)工作電流小，輸出過流保護(hù)、輸出超時(shí)保護(hù)、電池欠壓保護(hù)、過溫保護(hù)和充電，及恒壓輸出雙LED燈指示的集成線性充電可調(diào)和恒壓輸出的專用芯片。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供的一種集成線性充電可調(diào)和恒壓輸出的專用芯片，其中，包括驅(qū)動(dòng)模塊、控制模塊、充電模塊、放電模塊、顯示模塊。驅(qū)動(dòng)模塊與控制模塊連接，控制模塊分別與充電模塊和放電模塊，控制模塊與顯示模塊連接。
[0005]在一些實(shí)施方式中，充電模塊是對(duì)鋰電池充電，控制充電過程。放電模塊是輸出電流電壓、驅(qū)動(dòng)霧化器和產(chǎn)生煙霧。控制模塊是控制按鍵檢測(cè)、超時(shí)保護(hù)、短路保護(hù)和電池檢測(cè)，顯示模塊是指示工作狀態(tài)。
[0006]本實(shí)用新型的另一目的是提供一種集成線性充電可調(diào)和恒壓輸出的專用芯片，包括芯片本體。其中，芯片本體上設(shè)置有輸入鋰電池充電電源或者輸出PWW均值電壓3.5V的OUT引腳。芯片本體上設(shè)置有外接電阻到地的PROG引腳，芯片本體上設(shè)置有GND引腳，芯片本體上設(shè)置有KEYIN引腳，芯片本體上設(shè)置有外接LED燈的第一 LED引腳，芯片本體上設(shè)置有外接LED燈的第二 LED引腳。芯片本體上設(shè)置有CHA引腳，芯片本體上設(shè)置有外接鋰電池的BAT引腳。
[0007]在一些實(shí)施方式中，芯片本體上設(shè)置有散熱片。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果是待機(jī)工作電流小，輸出過流保護(hù)、輸出超時(shí)保護(hù)、電池欠壓保護(hù)、過溫保護(hù)和充電，及恒壓輸出雙LED燈指示。具體如下，其一，線性充電電流大小100mA-500mA可調(diào)。并且不接電阻時(shí)，芯片內(nèi)部限流500mA。實(shí)現(xiàn)待機(jī)工作電流小的效果。其二，充電電流設(shè)置方式可以是默認(rèn)充電電流，也可以是設(shè)定充電電流。因?yàn)槟J(rèn)充電電流可以節(jié)約生產(chǎn)成本，簡化生產(chǎn)流程，然而設(shè)置充電電流則可以滿足客戶的不同需要。使用上更加方便。其三，上述結(jié)構(gòu)采用專用的芯片，純硬件電路控制，抗干擾能力強(qiáng)。其四，本芯片沒有軟件程序，生產(chǎn)簡單。其五，本芯片所采用的資源不多，實(shí)現(xiàn)了成本低的目的。其六，封裝的芯片是帶散熱封裝的，工作溫升小，結(jié)構(gòu)更加耐用?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型內(nèi)部模塊的方框圖；
[0010]圖2為本實(shí)用新型的電路圖；
[0011]圖3為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0013]如圖1所示，一種集成線性充電可調(diào)和恒壓輸出的專用芯片，包括驅(qū)動(dòng)模塊、控制模塊、充電模塊、放電模塊、顯示模塊。驅(qū)動(dòng)模塊與控制模塊連接，控制模塊分別與充電模塊和放電模塊，控制模塊與顯示模塊連接。
[0014]充電模塊是對(duì)鋰電池充電，控制充電過程。放電模塊是輸出電流電壓、驅(qū)動(dòng)霧化器和產(chǎn)生煙霧?？刂颇K是控制按鍵檢測(cè)、超時(shí)保護(hù)、短路保護(hù)和電池檢測(cè)，顯示模塊是指示工作狀態(tài)。
[0015]如圖2所示，一種集成線性充電可調(diào)和恒壓輸出的專用芯片，包括芯片本體I。芯片本體I上設(shè)置有輸入鋰電池充電電源或者輸出Pffff均值電壓3.5V的OUT引腳。芯片本體I上設(shè)置有外接電阻到地的PROG引腳，芯片本體I上設(shè)置有GND引腳，芯片本體I上設(shè)置有ΚΕ?Ν引腳，芯片本體I上設(shè)置有外接LED燈的第一 LED引腳，芯片本體I上設(shè)置有外接LED燈的第二 LED引腳。芯片本體I上設(shè)置有CHA引腳，芯片本體I上設(shè)置有外接鋰電池的BAT引腳。
[0016]如圖3所示，芯片本體I上設(shè)置有散熱片2。
[0017]工作原理
[0018]上電/鎖定/解鎖
[0019]當(dāng)芯片接入電池，芯片內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生一個(gè)上電復(fù)位信號(hào)，對(duì)IC內(nèi)部控制邏輯進(jìn)行復(fù)位，之后芯片將進(jìn)入鎖定睡眠狀態(tài)。
[0020]在鎖定睡眠狀態(tài)下，2.6S內(nèi)把KEY連按5次，IC進(jìn)入解鎖睡眠狀態(tài)；在解鎖睡眠狀態(tài)下，2.6S內(nèi)把KEY連按5次，IC進(jìn)入鎖定睡眠狀態(tài)。
[0021]在鎖定睡眠狀態(tài)下，接入充電器，IC進(jìn)入充電狀態(tài)；移除充電器，IC進(jìn)入解鎖睡眠狀態(tài)。
[0022]在解鎖睡眠狀態(tài)下或者充電狀態(tài)(非OUT腳充電)下，按鍵后OUT腳才會(huì)有輸出，否則無輸出。
[0023]充電模式
[0024]充電模式根據(jù)OUT腳和CHA腳接充電器與否以及PROG是否外接電阻，可以分為如下四個(gè)模式:
[0025]模式一:PR0G腳外接電阻到地。移除負(fù)載Rload，5V充電器正極接到OUT腳，負(fù)極接到GND腳即可通過IC對(duì)鋰電池進(jìn)行充電。
[0026]模式二:PR0G腳外接電阻到地。5V充電器正極接到CHA腳，負(fù)極接到GND腳通過IC對(duì)鋰電池進(jìn)行充電。
[0027]充電的原理:[0028]當(dāng)鋰電池電壓小于3.1V時(shí)，為涓流充電，充電電流為大電流恒流充電電流的1/10，可確保不損壞電池；電壓充至3.1V時(shí)，開始大電流恒流充電，充電電流通過外接電阻可調(diào)；當(dāng)電壓充至4.1V時(shí)，進(jìn)入恒壓充電，充電電流逐步下降，充電電流下降到大電流恒流充電電流的1/10時(shí)，結(jié)束充電。充電器使用普通火牛和USB均可。
[0029]模式一、二可同時(shí)充電。如果模式一、二同時(shí)充電，芯片將只允許模式一充電。
[0030]充電電流公式為=I^charge=SOOVziRprogtj
[0031]模式三:PR0G腳懸空。移除負(fù)載Rload，4.2V的充電器正極接到OUT腳，負(fù)極接到GND腳通過IC對(duì)鋰電池進(jìn)行充電。
[0032]模式四:PR0G腳懸空。5V充電器正極接到CHA腳，負(fù)極接到GND腳通過IC對(duì)鋰電池進(jìn)行充電。
[0033]充電的原理:
[0034]當(dāng)鋰電池電壓小于3.1V時(shí)，為涓流充電，限流電流為50mA，可確保不損壞電池；電壓充至3.1V時(shí)，開始大電流恒流充電，芯片內(nèi)部限流500mA ;當(dāng)電壓充至4.1V時(shí)，進(jìn)入恒壓充電，充電電流逐步下降，充電電流下降到50mA時(shí)，結(jié)束充電。
[0035]模式三、四可同時(shí)充電。如果模式三、四同時(shí)充電，芯片將只允許模式三充電。
[0036]OUT 輸出:
[0037]OUT腳輸出電壓 經(jīng)過分壓和濾波后，與參考電壓進(jìn)行比較，通過邏輯電路控制功率管柵極的占空比，保持OUT腳平均電壓恒定；
[0038]OUT腳PWM恒壓輸出3.5V，輸出最大電流為2A，此時(shí)占空比由電池電壓和負(fù)載決定。如果電池電壓比較低，OUT腳全功率輸出，此時(shí)占空比為100%。當(dāng)芯片結(jié)溫達(dá)到145°C時(shí)，關(guān)閉輸出。
[0039]保護(hù)功能:
[0040]芯片有完善保護(hù)功能。
[0041]欠壓保護(hù)
[0042]在按下KEY之后，OUT腳有輸出之前，檢測(cè)到電池電壓低于3.1V時(shí)，OUT腳不輸出，芯片進(jìn)入解鎖睡眠狀態(tài)。
[0043]過流保護(hù)
[0044]在按下KEY之后，檢測(cè)到OUT腳輸出電流大于3.5A時(shí)，OUT腳自動(dòng)停止輸出，芯片進(jìn)入解鎖睡眠狀態(tài)。
[0045]超時(shí)保護(hù)
[0046]在按下KEY之后，檢測(cè)到OUT腳輸出時(shí)間超過10.5S后，OUT腳自動(dòng)停止輸出，芯片進(jìn)入解鎖睡眠狀態(tài)。
[0047]短路保護(hù)
[0048]通過0UT/CHA腳對(duì)鋰電池進(jìn)行充電時(shí)，檢測(cè)到0UT/CHA腳短路，停止充電。短路解除后，繼續(xù)充電。
[0049]熱保護(hù)
[0050]當(dāng)鋰電池充電溫度達(dá)到110°C時(shí)，芯片會(huì)自動(dòng)減小充電電流；
[0051]當(dāng)鋰電池充電或者放電，芯片結(jié)溫達(dá)到145°C時(shí)，芯片停止輸出或者充電；當(dāng)芯片結(jié)溫下降到125°C時(shí)，芯片重啟輸出或者充電。[0052]以上所述的僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種集成線性充電可調(diào)和恒壓輸出的專用芯片，其特征在于，包括驅(qū)動(dòng)模塊、控制模塊、充電模塊、放電模塊、顯示模塊； 所述的驅(qū)動(dòng)模塊與控制模塊連接； 所述的控制模塊分別與充電模塊和放電模塊； 所述的控制模塊與顯示模塊連接； 所述的充電模塊是對(duì)鋰電池充電，控制充電過程； 所述的放電模塊是輸出電流電壓、驅(qū)動(dòng)霧化器和產(chǎn)生煙霧； 所述的控制模塊是控制按鍵檢測(cè)、超時(shí)保護(hù)、短路保護(hù)和電池檢測(cè)； 所述的顯示模塊是指示工作狀態(tài)。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK203813468SQ201420110312
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月12日
【發(fā)明者】華健 申請(qǐng)人:深圳市高健實(shí)業(yè)有限公司