CN108768361A - 用于锂电池保护的衬底切换电路 - Google Patents

用于锂电池保护的衬底切换电路 Download PDF

Info

Publication number
CN108768361A
CN108768361A CN201810790255.0A CN201810790255A CN108768361A CN 108768361 A CN108768361 A CN 108768361A CN 201810790255 A CN201810790255 A CN 201810790255A CN 108768361 A CN108768361 A CN 108768361A
Authority
CN
China
Prior art keywords
nmos tube
substrate
switch
grid
control circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810790255.0A
Other languages
English (en)
Inventor
吴孝嘉
林剑辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Limited Co Of Fu Man Electronics Group Of Shenzhen
Original Assignee
Limited Co Of Fu Man Electronics Group Of Shenzhen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Limited Co Of Fu Man Electronics Group Of Shenzhen filed Critical Limited Co Of Fu Man Electronics Group Of Shenzhen
Priority to CN201810790255.0A priority Critical patent/CN108768361A/zh
Publication of CN108768361A publication Critical patent/CN108768361A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
    • H03K17/082—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/74—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of diodes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明提供的用于锂电池保护的衬底切换电路，包括一锂电池保护芯片、NMOS管M0、衬底控制电路和栅极控制电路；所述锂电池保护芯片通过所述衬底控制电路连接NMOS管M0的衬底；锂电池保护芯片还通过所述栅极控制电路连接NMOS管M0的栅极；NMOS管M0的漏极接地，NMOS管M0的源极输出至电池包的负极。该电路只需要一个NMOS管M0实现，相对于现有技术中需要两个外置NMOS管的方案，降低成本。本申请还可以根据具体情况自行选择NMOS管M0的大小，相对于现有技术中采用全集成芯片的方案，灵活度更高。

Description

用于锂电池保护的衬底切换电路
技术领域
本发明属于电子信息技术领域，具体涉及用于锂电池保护的衬底切换电路。
背景技术
现有的锂电池保护电路的电路图，如图1、图2所示。图1是在锂电池保护芯片外围加上两个外置NMOS管，图2是采用了全集成的芯片，即将MOS管集成到了芯片内部。
图1的锂电池保护电路，可以灵活的选择外部NMOS管的大小，灵活度高，但是由于采用两个外置NMOS管，成本较高。图2的锂电池保护电路，通过集成NMOS的方式，可以有效的降低成本，但是其不能选择外部NMOS管的大小，灵活度较差。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供用于锂电池保护的衬底切换电路，既能有效地降低成本，又可以灵活配置各种NMOS管。
一种用于锂电池保护的衬底切换电路，包括一锂电池保护芯片、NMOS管M0、衬底控制电路和栅极控制电路；
所述锂电池保护芯片通过所述衬底控制电路连接NMOS管M0的衬底；锂电池保护芯片还通过所述栅极控制电路连接NMOS管M0的栅极；NMOS管M0的漏极接地，NMOS管M0的源极输出至电池包的负极。
进一步地，所述衬底控制电路包括NMOS管M1和NMOS管M2；
NMOS管M1的源极输出至电池包的负极，NMOS管M1的栅极接锂电池保护芯片的DO口，NMOS管M1的衬底接NMOS管M1的漏极，NMOS管M1的漏极接NMOS管M2的漏极，NMOS管M2的衬底接NMOS管M2的漏极，NMOS管M2的栅极接锂电池保护芯片的CO口，NMOS管M2的源极接地，NMOS管M1的漏极与NMOS管M2的漏极之间的节点接所述NMOS管M0的衬底。
进一步地，所述栅极控制电路包括反相器L1、反相器L2、开关K1和开关K2；
反相器L1的输入端和电源端接所述锂电池保护芯片的CO口，反相器L1的接地端接地，反相器L1的输出端接开关K1的控制端；
反相器L2的输入端和电源端接所述锂电池保护芯片的DO口，反相器L2的接地端接地，反相器L2的输出端接开关K2的控制端；
开关K1的一输出端输出至所述电池包的负极，开关K1的另一输出端接开关K2的一输出端，开关K2的另一输出端接地，开关K1和开关K2之间的节点接所述NMOS管M0的栅极。
进一步地，所述锂电池保护芯片的型号为DW01。
由上述技术方案可知，本发明提供的用于锂电池保护的衬底切换电路，只需要一个NMOS管M0实现，相对于现有技术中需要两个外置NMOS管的方案，降低成本。本申请还可以根据具体情况自行选择NMOS管M0的大小，相对于现有技术中采用全集成芯片的方案，灵活度更高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为现有技术中一种锂电池保护电路的电路图示意图。
图2为现有技术中另一种锂电池保护电路的电路图示意图。
图3为实施例提供的锂电池保护电路的示意图。
图4为实施例中NMOS管MO的管脚接线图。
图5为实施例中衬底控制电路的电路图。
图6为实施例中栅极控制电路的电路图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
实施例一：
一种用于锂电池保护的衬底切换电路，参见图3，包括一锂电池保护芯片、NMOS管M0、衬底控制电路和栅极控制电路；NMOS管MO的管脚接线图参见图4。
所述锂电池保护芯片通过所述衬底控制电路连接NMOS管M0的衬底；锂电池保护芯片还通过所述栅极控制电路连接NMOS管M0的栅极；NMOS管M0的漏极接地，NMOS管M0的源极输出至电池包的负极。
具体地，所述锂电池保护芯片的型号为DW01。电池包是将锂电池以及外围保护电路封装后形成，如图1、2就是现有技术的电池包的原理图，电池包的负极为VBAT-或P-。
现有技术中，锂电池保护芯片外围的两个外置NMOS管，为尺寸很大的功率MOS管，而本申请中，NMOS管M0为功率MOS管，NMOS管M1和NMOS管M2为普通MOS管，功率MOS管的尺寸大小为普通MOS管尺寸大小的10万倍左右。
该用于锂电池保护的衬底切换电路，只需要一个NMOS管M0实现，相对于现有技术中需要两个外置NMOS管的方案，降低成本。本申请还可以根据具体情况自行选择NMOS管M0的大小，相对于现有技术中采用全集成芯片的方案，灵活度更高。
本实施例还提供一种衬底控制电路，参见图5。
所述衬底控制电路包括NMOS管M1和NMOS管M2；
NMOS管M1的源极输出至电池包的负极，NMOS管M1的栅极接锂电池保护芯片的DO口，NMOS管M1的衬底接NMOS管M1的漏极，NMOS管M1的漏极接NMOS管M2的漏极，NMOS管M2的衬底接NMOS管M2的漏极，NMOS管M2的栅极接锂电池保护芯片的CO口，NMOS管M2的源极接地，NMOS管M1的漏极与NMOS管M2的漏极之间的节点接所述NMOS管M0的衬底。
具体地，NMOS管M1和NMOS管M2选用开启电压小、击穿电压小的小MOS管。该衬底控制电路通过NMOS管M1和NMOS管M2选择输出信号SUB为VSS信号还是VM信号，从而确定NMOS管M0的衬底信号是为VSS信号还是VM信号。这样，当对电池包充电的时候，衬底接VM信号(即充电情况下的最低电平)，这样就不会由于衬底电平高，产生寄生二极管，导致二级管关不断，充电不能停止的情况。当对电池包放电的时候，衬底接VSS信号(即放电情况下的最低电平)，这样就不会由于衬底电平高，产生寄生二极管，导致二级管关不断，放电不能停止的情况。
本实施例还提供一种栅极控制电路，参见图6。
所述栅极控制电路包括反相器L1、反相器L2、开关K1和开关K2；
反相器L1的输入端和电源端接所述锂电池保护芯片的CO口，反相器L1的接地端接地，反相器L1的输出端接开关K1的控制端；
反相器L2的输入端和电源端接所述锂电池保护芯片的DO口，反相器L2的接地端接地，反相器L2的输出端接开关K2的控制端；
开关K1的一输出端输出至所述电池包的负极，开关K1的另一输出端接开关K2的一输出端，开关K2的另一输出端接地，开关K1和开关K2之间的节点接所述NMOS管M0的栅极。
具体地，该栅极控制电路通过开关K1和开关K2选择输出信号GATE为VSS信号还是VM信号，从而确定NMOS管M0的栅极输入信号是为VSS信号还是VM信号。这样，当对电池包充电的时候，栅极接VM信号(即充电情况下的最低电平)，这样就不会由于栅极电平高，产生寄生二极管，导致二级管关不断，充电不能停止的情况。当对电池包放电的时候，栅极接VSS信号(即放电情况下的最低电平)，这样就不会由于栅极电平高，产生寄生二极管，导致二级管关不断，放电不能停止的情况。
除此以外，该栅极控制电路不需要接入电源。锂电池保护芯片的CO口作为反相器L1的输入端，反相器L1的电源由锂电池保护芯片的CO口提供。反相器的输出控制开关K1，开关K1连接VM端(即电池包的负极)和GATE端(即NMOS管M0的栅极)。锂电池保护芯片的DO口作为反相器L2的输入端，反相器L2的电源由锂电池保护芯片的DO口提供，反相器L2的输出控制开关K2，开关K2连接VSS端(即接地)和GATE端。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (4)

1.一种用于锂电池保护的衬底切换电路，其特征在于，包括一锂电池保护芯片、NMOS管M0、衬底控制电路和栅极控制电路；
所述锂电池保护芯片通过所述衬底控制电路连接NMOS管M0的衬底；锂电池保护芯片还通过所述栅极控制电路连接NMOS管M0的栅极；NMOS管M0的漏极接地，NMOS管M0的源极输出至电池包的负极。
2.根据权利要求1所述用于锂电池保护的衬底切换电路，其特征在于，
所述衬底控制电路包括NMOS管M1和NMOS管M2；
NMOS管M1的源极输出至电池包的负极，NMOS管M1的栅极接锂电池保护芯片的DO口，NMOS管M1的衬底接NMOS管M1的漏极，NMOS管M1的漏极接NMOS管M2的漏极，NMOS管M2的衬底接NMOS管M2的漏极，NMOS管M2的栅极接锂电池保护芯片的CO口，NMOS管M2的源极接地，NMOS管M1的漏极与NMOS管M2的漏极之间的节点接所述NMOS管M0的衬底。
3.根据权利要求1所述用于锂电池保护的衬底切换电路，其特征在于，
所述栅极控制电路包括反相器L1、反相器L2、开关K1和开关K2；
反相器L1的输入端和电源端接所述锂电池保护芯片的CO口，反相器L1的接地端接地，反相器L1的输出端接开关K1的控制端；
反相器L2的输入端和电源端接所述锂电池保护芯片的DO口，反相器L2的接地端接地，反相器L2的输出端接开关K2的控制端；
开关K1的一输出端输出至所述电池包的负极，开关K1的另一输出端接开关K2的一输出端，开关K2的另一输出端接地，开关K1和开关K2之间的节点接所述NMOS管M0的栅极。
4.根据权利要求1-3中任一权利要求所述用于锂电池保护的衬底切换电路，其特征在于，
所述锂电池保护芯片的型号为DW01。
CN201810790255.0A 2018-07-18 2018-07-18 用于锂电池保护的衬底切换电路 Pending CN108768361A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810790255.0A CN108768361A (zh) 2018-07-18 2018-07-18 用于锂电池保护的衬底切换电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810790255.0A CN108768361A (zh) 2018-07-18 2018-07-18 用于锂电池保护的衬底切换电路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108768361A true CN108768361A (zh) 2018-11-06

Family

ID=63970217

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810790255.0A Pending CN108768361A (zh) 2018-07-18 2018-07-18 用于锂电池保护的衬底切换电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108768361A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110048476A (zh) * 2019-04-02 2019-07-23 深圳市稳先微电子有限公司 一种电池保护驱动电路和电池保护驱动系统
CN114362734A (zh) * 2022-03-18 2022-04-15 成都市易冲半导体有限公司 耐极低负压功率信号开关的衬底电压动态选择方法及电路

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1828470A (zh) * 2006-02-15 2006-09-06 启攀微电子（上海）有限公司 一种增强低压差线性稳压器驱动能力的电路
CN101356706A (zh) * 2006-09-19 2009-01-28 株式会社理光 背栅极电压发生器电路、四端背栅极开关场效应晶体管及其充电和放电保护电路
CN101483335A (zh) * 2009-02-03 2009-07-15 赛芯微电子（苏州）有限公司 一种高集成度电池保护电路
CN201365118Y (zh) * 2009-02-03 2009-12-16 赛芯微电子（苏州）有限公司 高集成度电池保护电路
CN102545162A (zh) * 2010-12-09 2012-07-04 无锡华润上华半导体有限公司 锂电池保护电路
CN202930390U (zh) * 2012-09-28 2013-05-08 无锡中星微电子有限公司 一种mos管以及应用该mos管的电池保护电路
CN104682355A (zh) * 2015-02-13 2015-06-03 深圳市富满电子集团股份有限公司 一种锂电池保护电路
CN206498189U (zh) * 2016-08-01 2017-09-15 上海晶准电子科技有限公司 电池保护集成电路
CN107611936A (zh) * 2016-07-11 2018-01-19 三美电机株式会社 二次电池保护电路
CN208353315U (zh) * 2018-07-18 2019-01-08 深圳市富满电子集团股份有限公司 用于锂电池保护的衬底切换电路

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1828470A (zh) * 2006-02-15 2006-09-06 启攀微电子（上海）有限公司 一种增强低压差线性稳压器驱动能力的电路
CN101356706A (zh) * 2006-09-19 2009-01-28 株式会社理光 背栅极电压发生器电路、四端背栅极开关场效应晶体管及其充电和放电保护电路
CN101483335A (zh) * 2009-02-03 2009-07-15 赛芯微电子（苏州）有限公司 一种高集成度电池保护电路
CN201365118Y (zh) * 2009-02-03 2009-12-16 赛芯微电子（苏州）有限公司 高集成度电池保护电路
CN102545162A (zh) * 2010-12-09 2012-07-04 无锡华润上华半导体有限公司 锂电池保护电路
US20130099755A1 (en) * 2010-12-09 2013-04-25 Csmc Technologies Fab2 Co., Ltd. Lithium battery protection circuitry
CN202930390U (zh) * 2012-09-28 2013-05-08 无锡中星微电子有限公司 一种mos管以及应用该mos管的电池保护电路
CN104682355A (zh) * 2015-02-13 2015-06-03 深圳市富满电子集团股份有限公司 一种锂电池保护电路
CN107611936A (zh) * 2016-07-11 2018-01-19 三美电机株式会社 二次电池保护电路
CN206498189U (zh) * 2016-08-01 2017-09-15 上海晶准电子科技有限公司 电池保护集成电路
CN208353315U (zh) * 2018-07-18 2019-01-08 深圳市富满电子集团股份有限公司 用于锂电池保护的衬底切换电路

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110048476A (zh) * 2019-04-02 2019-07-23 深圳市稳先微电子有限公司 一种电池保护驱动电路和电池保护驱动系统
CN110048476B (zh) * 2019-04-02 2023-05-16 西安稳先半导体科技有限责任公司 一种电池保护驱动电路和电池保护驱动系统
CN114362734A (zh) * 2022-03-18 2022-04-15 成都市易冲半导体有限公司 耐极低负压功率信号开关的衬底电压动态选择方法及电路

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102959631B (zh) 用户保护供电节点免受静电放电影响的方法、设备和系统
CN101552269B (zh) 电路布局方法及布局电路
CN110048476B (zh) 一种电池保护驱动电路和电池保护驱动系统
US20150061597A1 (en) Battery management system and method
CN208353315U (zh) 用于锂电池保护的衬底切换电路
CN108768361A (zh) 用于锂电池保护的衬底切换电路
CN107492949A (zh) 一种电源管理系统
US20150084680A1 (en) State retention power gated cell for integrated circuit
CN103138568A (zh) 整流电路及rfid芯片
CN109921781A (zh) 一种兼容推挽输出和开漏输出的输入输出电路及方法
CN104700764A (zh) 多路分配器、源极驱动电路和显示器
CN105470926B (zh) 一种级联电池保护电路及其系统
CN104506183B (zh) 单电压亚阈值电平转换器
CN106329600B (zh) 电池管理模拟前端、电池管理系统及方法
CN110391472A (zh) 一种电池管理装置和移动终端
CN209182771U (zh) 片内串联供电系统及应用其的运算单元、芯片、算力板和计算设备
CN103117051B (zh) 一种用于智能电网的液晶驱动电路
CN205811601U (zh) 充电控制电路、充电装置和移动终端
CN106330172B (zh) 高电压阈值器件的传输门及其后续下拉电路结构
CN101227183A (zh) 施密特触发电路
CN103997101B (zh) 一种充电电路及一种电子设备
CN108923778A (zh) 一种逻辑电平转换电路及集成电路
CN108933592A (zh) 高速电平转换电路、电平转换方法和数据传输装置
CN208861201U (zh) 片内无源电源补偿电路及应用其的运算单元、芯片、算力板和计算设备
CN107706965B (zh) 一种电池充电控制电路

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: 518000 1701, building 1, Shenzhen new generation industrial park, 136 Zhongkang Road, Meidu community, Meilin street, Futian District, Shenzhen City, Guangdong Province

Applicant after: Fuman microelectronics Group Co.,Ltd.

Address before: 518000, 18 floor, west corner, Nong Yuan Road Times Technology Building, Xiangmi Lake street, Shenzhen, Guangdong, Futian District

Applicant before: SHENZHEN FUMAN ELECTRONIC GROUP Co.,Ltd.

CB02 Change of applicant information