CN102064585B - 多节锂电池保护电路阈值可调集成电路 - Google Patents
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Abstract
本发明主要公开了一种多节锂电池保护电路阈值可调的集成电路，该集成电路包括：芯片供电电源端子VCC，放电回路电流检测端子VM，芯片地电位端子GND，外置MOSFET充电控制端子CO，外置MOSFET放电控制端子DO，芯片上设置有外接电阻端子VR，连接外置可调电阻R至芯片供电接地端，调节外置可调电阻的阻值来调节保护阈值。解决现有多节锂电池保护IC中保护阈值受限的问题，实现了过压和过流保护阈值可调。
Description
技术领域
本发明涉及属于锂离子电池保护集成电路，特别是一种多节锂电池保护电路阈值可调的集成电路。
背景技术
近年来，由于锂电池具有体积小、能量密度高、无记忆效应、循环寿命高、高电压电池和自放电率低等诸多优点，数字相机、PDA、手机等越来越多的电子产品采用锂电池作为主要电源。
然而，由于锂离子电池的化学特性，在正常使用过程中，其内部进行电能与化学能相互转化的化学正反应，但在某些条件下，如对其过充电、过放电和过电流将会导致电池内部发生化学副反应,该副反应加剧后，会严重影响电池的性能与使用寿命，并可能产生大量气体，使电池内部压力迅速增大后爆炸而导致安全问题，因此所有的锂离子电池都需要一个保护电路，用于对电池的充、放电状态进行有效监测，并在某些条件下关断充、放电回路以防止对电池发生损害。
目前市场上的锂离子电池保护电路，都将过充电、过放电和过电流等的保护阈值设为固定，然后通过采样电路采集电池信息并与各个保护阈值进行比较，由比较后的结果，决定充放电回路的关断和打开，实现了对电池的保护。
如图1所示，为现有锂离子电池保护电路示意图，其工作过程说明：
一、过电压保护：由采样电路采样电池电压后，在比较电路中与基准电压值比较，比较结果送入逻辑控制电路，由逻辑控制电路决定充放电回路上的功率MOS的打开或关断，从而实现对电池进行过电压保护。
二、过电流保护：由VM端子采集充放电电流流过功率MOS产生的压降，在比较电路中与基准电压值比较，比较结果送入逻辑控制电路，由逻辑控制电路决定充放电回路上的功率MOS的打开或关断，从而实现对电池进行过电压保护。
上述方案的缺点：预先将保护阈值设为固定，导致保护阈值不可调，使用时灵活性不高。
发明内容
本发明的目的就是提供一种多节锂电池保护电路阈值可调的集成电路，解决现有多节锂电池保护IC中保护阈值受限的问题，实现了保护阈值可调。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
多节锂电池保护电路阈值可调的集成电路，该集成电路包括：芯片供电电源端子VCC，放电回路电流检测端子VM，芯片地电位端子GND，外置MOSFET充电控制端子CO，外置MOSFET放电控制端子DO，芯片上设置有外接电阻端子VR，连接外置可调电阻R至芯片供电接地端，调节外置可调电阻的阻值来调节保护阈值。
所述的集成电路内部包括以下单元：
电压采样电路，采样芯片供电电压和充放电回路电压，并送入比较电路中；
基准电流产生电路，产生一基准电流，作为电压可调控制电路的恒流源；
外置可调电阻，连接芯片供电接地端和电压可调控制电路，形成可调压降；
电压可调控制电路，采集外置可调电阻上的可调压降，形成过压和过流的可调保护阈值，送入比较电路中；
比较电路，接收电压采样电路和电压可调控制电路的电压值进行比较，得出比较结果；
逻辑控制电路，根据比较电路输出的判断结果产生逻辑控制信号给充放电控制端。
本发明的有益效果是：通过一个外置电阻实现了过电压和过电流保护阈值的调整。将芯片内置基准电流源产生基准电流值I，使基准电流I流过芯片外置可调电阻R，将外置电阻上的压降UR送入比较电路，通过改变外置电阻R的阻值来调整送入比较电路的电压VCOM,从而实现了保护阈值可调整的目的。本发明电路设计简单，适用范围广，可以根据不同型号参数的芯片进行调整保护。
附图说明
图1是现有锂离子电池充放电回路中保护电路结构框图；
图2是本发明较佳实施例的电路结构框图。
具体实施方式
如图2所示，对本发明较佳实施例做进一步详细说明。
多节锂电池保护电路阈值可调的集成电路，该集成电路主要具有如下接线端子：[0015] 表1
| 接线端子 | 描述 |
| CO | 外置MOSFET充电控制端子 |
| DO | 外置MOSFET放电控制端子 |
| VM | 充放电回路电流检测端子 |
| VCC | 芯片供电电源端子 |
| GND | 芯片地电位端子 |
| VR | 外接电阻端子 |
本发明内部主要包括电压采样电路1和2、外置可调电阻R、基准电流产生电路3、电压可调控制电路4、比较电路5、逻辑控制电路6。
电压采样电路1主要连接集成电路的供电端VCC和比较电路5，是采集集成电路的供电端VCC的电压值，并该电压送入比较电路5中。
电压采样电路2和电压采样电路1结构原理相同，连接充放电回路电流检测端VM和比较电路5中，采集充放电回路回路上的电流，得出外置MOSFET上的压降，并将该电压送入比较电路5中。
基准电流产生电路3，产生与外界环境变化无关的基准电流值I，并将该基准电流I送入电压可调控制电路4中。
外置可调电阻R是连接在芯片供电接地端和电压可调控制电路4上，基准电流I在外置可调电阻R上形成一个可调压降UR。
电压可调控制电路4，采集外置可调电阻上的可调压降UR，并分别形成过压和过流的可调保护阈值，送入比较电路5中。
比较电路5将从电压采样电路1、2接收到的电压和可调控制电路4上形成的过压、过流可调保护阈值进行比较，得出比较结果。
逻辑控制电路6连接比较电路5，根据比较电路5输出的判断结果，相应产生逻辑控制信号，控制外置MOSFET充电控制端子CO外置MOSFET放电控制端子DO打开或者关断充放电。
Claims (1)
1.多节锂电池保护电路阈值可调的集成电路，该集成电路包括：芯片供电电源端子VCC，放电回路电流检测端子VM，芯片地电位端子GND，外置MOSFET充电控制端子CO，外置MOSFET放电控制端子DO，其特征在于：芯片上设置有外接电阻端子VR，连接外置可调电阻R至芯片供电接地端，调节外置可调电阻的阻值来调节保护阈值；所述的集成电路内部包括以下单元：
电压采样电路，采样芯片供电电压和充放电回路电压，并送入比较电路中；
基准电流产生电路，产生一基准电流，作为电压可调控制电路的恒流源；
外置可调电阻，连接芯片供电接地端和电压可调控制电路，形成可调压降；
电压可调控制电路，采集外置可调电阻上的可调压降，形成过压和过流的可调保护阈值，送入比较电路中；
比较电路，接收电压采样电路和电压可调控制电路的电压值进行比较，得出比较结果；
逻辑控制电路，根据比较电路输出的判断结果产生逻辑控制信号给充放电控制端。
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