CN109449890A - 单节锂电池保护ic和单节锂电池保护电路 - Google Patents

单节锂电池保护ic和单节锂电池保护电路 Download PDF

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CN109449890A
CN109449890A CN201811513562.0A CN201811513562A CN109449890A CN 109449890 A CN109449890 A CN 109449890A CN 201811513562 A CN201811513562 A CN 201811513562A CN 109449890 A CN109449890 A CN 109449890A
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陈坤钟
左其国
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Sunwoda Electronic Co Ltd
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Sunwoda Electronic Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/18Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for batteries; for accumulators

Abstract

本发明提供一种单节锂电池保护IC和单节锂电池保护电路,其中,单节锂电池保护IC,包括单节锂电池保护IC本体、IC工作副电源引脚VC和第一二极管;单节锂电池保护IC本体包括引脚VDD、充电控制引脚CO以及第一开关组件;第一开关组件包括第一开关,第一二极管与第一开关之间接入IC工作副电源引脚VC;IC工作副电源引脚VC外接一个大于单节锂电池电压的充电器电源。通过接入一个IC工作副电源引脚VC,并外接一个大于单节锂电池电压的充电器电源,实现在电池充电过程中,保持一个稳定的更高的保护IC外部电路中MOS管工作的驱动电压,使保护IC外部电路中MOS管导通内阻减小,在相同充电电流条件下减少保护IC外部电路中MOS管的发热,提升安全系数。

Description

单节锂电池保护IC和单节锂电池保护电路
技术领域
本发明涉及单节锂电池快速充电技术领域,特别是涉及一种单节锂电池保护IC和单节锂电池保护电路。
背景技术
由于锂电池的化学特性,电池在过度放电的情形下,电解液因分解而导致电池特性劣化,而过度充电会造成电池寿命的缩短,电池性能受到严重破坏,甚至发生爆炸。正因如此,为保证锂电池的性能、寿命和使用安全等问题,所有的锂电池使用时都需要一个保护电路来实现过充、过放、过电流等一系列的保护功能。
目前的单节锂电保护IC靠电池提供电源工作,工作电压较低,通常为3.0V~4.4V,导致驱动保护IC外部电路中MOS管的电压较低,保护IC外部电路中的MOS管得不到足够高的驱动电压导致导通内阻较大,大电流工作时,其消耗功率变大从而发热量急剧上升。
发明内容
本发明的主要目的为提供一种单节锂电池保护IC和单节锂电池保护电路,旨在解决目前的单节锂电保护IC外部电路中MOS管因得不到足够高的驱动电压导致导通内阻较大而容易发热的问题。
为了实现上述发明目的,本发明采用如下技术方案:
一种单节锂电池保护IC,包括单节锂电池保护IC本体、IC工作副电源引脚VC和第一二极管;
单节锂电池保护IC本体包括引脚VDD、充电控制引脚CO以及第一开关组件;
第一开关组件包括第一开关,充电控制引脚CO通过第一开关连接引脚VDD;
第一二极管的正极连接引脚VDD,第一二极管的负极通过第一开关连接充电控制引脚CO,第一二极管与第一开关之间接入IC工作副电源引脚VC;
IC工作副电源引脚VC外接一个大于单节锂电池电压的充电器电源,用于在单节锂电池充电时给充电控制引脚CO提供电压;
在过充电或充电过电流时,单节锂电池保护IC本体控制第一开关断开。
进一步地,单节锂电池保护IC本体还包括引脚VSS、采样输入端引脚VM和检测控制电路;
检测控制电路连接于引脚VDD和引脚VSS之间;和/或
检测控制电路的一个连接端连接采样输入端引脚VM,另一连接端接地;引脚VSS接地;
第一开关组件还包括第二开关,分别采用第一MOS管和第二MOS管作为第一开关和第二开关;
第一MOS管的漏极连接引脚VDD,源极连接充电控制引脚CO;第二MOS管的漏极连接充电控制引脚CO,源极接地;
第一MOS管和第二MOS管的栅极分别连接检测控制电路;
检测控制电路根据对引脚VDD与引脚VSS之间的电压和/或引脚VM与地之间的电压的检测结果,控制第一MOS管和第二MOS管,对第一MOS管和第二MOS管择一导通,第一MOS管和第二MOS导通断开状态相反。
进一步地,单节锂电池保护IC本体还包括放电控制引脚DO和第二开关组件;
第二开关组件包括第三开关;放电控制引脚DO通过第三开关连接IC工作副电源引脚VC;
在单节锂电池充放电正常时,单节锂电池保护IC本体控制第三开关和第一开关保持同时导通。
进一步地,单节锂电池保护IC本体还包括引脚VSS、采样输入端引脚VM和检测控制电路;
检测控制电路连接于引脚VDD和引脚VSS之间;和/或
检测控制电路的一个连接端连接采样输入端引脚VM,另一连接端接地;引脚VSS接地;
第一开关组件还包括第二开关,第二开关组件还包括第四开关;
分别采用第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管作为第一开关、第二开关、第三开关和第四开关;
第一MOS管的漏极连接引脚VDD,源极连接充电控制引脚CO;第二MOS管的漏极连接充电控制引脚CO,源极接地;第三MOS管的漏极连接引脚VDD,源极连接放电控制引脚DO;第四MOS管的漏极连接放电控制引脚DO,源极接地;各MOS管的栅极分别连接检测控制电路;
检测控制电路根据对引脚VDD与引脚VSS之间的电压和/或引脚VM与地之间的电压的检测结果,控制第一MOS管和第二MOS管,对第一MOS管和第二MOS管择一导通,第一MOS管和第二MOS导通断开状态相反;并同时控制第三MOS管和第四MOS管,对第三MOS管和第四MOS管择一导通,让第三MOS管和第四MOS管导通断开状态相反;并控制第一MOS管和第三MOS管导通断开状态一致。
进一步地,检测控制电路包括过放电检测电路、过充电检测电路、放电过电流检测电路、充电过电流检测电路、负载短路检测电路和控制电路;
过放电检测电路、过充电检测电路、放电过电流检测电路、充电过电流检测电路、负载短路检测电路分别包括第一输入端、第二输入端和输出端;
过放电检测电路和过充电检测电路中,各自的第一输入端分别连接引脚VDD,各自的第二输入端分别通过基准电压源连接地;
放电过电流检测电路、充电过电流检测电路和负载短路检测电路中,各自的第一输入端分别连接采样输入端引脚VM,各自的第二输入端分别通过基准电压源接地;
过放电检测电路、过充电检测电路、放电过电流检测电路、充电过电流检测电路、负载短路检测电路各自的输出端分别与控制电路连接,控制电路连接各MOS管的栅极。
进一步地,引脚VDD和引脚VSS两端之间连接有第二二极管,第二二极管负极一端连接引脚VDD。
进一步地,IC工作副电源引脚VC外接5V电压。
进一步地,第一二极管为肖特基二极管。
本发明还提供一种单节锂电池保护电路,包括:上述单节锂电池保护IC中未设有放电控制引脚DO的单节锂电池保护IC、VC外接的大于单节锂电池电压的充电器电源、单节锂电池、充放电电路的正极、充放电电路的负极、电阻R1、电阻R2、第五MOS管和电容器C1;
充电控制引脚CO与第五MOS管栅极电连接;第五MOS管连接于单节锂电池的负极与充放电电路的负极之间;引脚VDD连接单节锂电池的正极;引脚VSS连接单节锂电池的负极;采样输入端引脚VM连接电阻R2的一端,电阻R2的另一端连接充放电电路的负极;电阻R1连接于单节锂电池的正极和引脚VDD之间;电容器C1的一端连接于电阻R1和引脚VDD之间,另一端连接于充放电电路的负极,并接地。
本发明还提供第二单节锂电池保护电路,包括:上述单节锂电池保护IC中设有放电控制引脚DO的单节锂电池保护IC、VC外接的大于单节锂电池电压的充电器电源、单节锂电池、充放电电路的正极、充放电电路的负极、电阻R1、电阻R2、第五MOS管、与放电控制引脚DO匹配的第六MOS管和电容器C1;
充电控制引脚CO与第五MOS管栅极电连接;放电控制引脚DO与第六MOS管栅极电连接;第五MOS管和第六MOS管串联于单节锂电池的负极与充放电电路的负极之间;引脚VDD连接单节锂电池的正极;引脚VSS连接单节锂电池的负极;采样输入端引脚VM连接电阻R2的一端,电阻R2的另一端连接充放电电路的负极;电阻R1连接于单节锂电池的正极和引脚VDD之间;电容器C1的一端连接于电阻R1和引脚VDD之间,另一端连接于充放电电路的负极,并接地。
有益效果:本申请的单节锂电池保护IC,通过IC工作副电源引脚VC外接一个大于单节锂电池电压的充电器电源,实现单节锂电池充电时给充电控制引脚CO提供一个更高且更稳定的电压,使单节锂电池保护IC外部电路中的MOS管导通内阻减小,在相同充电电流条件下减少保护IC外部电路中MOS管的发热,提升安全系数。通过在引脚VDD与IC工作副电源引脚VC之间连接第一二极管,并将第一二极管正极指向IC工作副电源引脚VC,避免了充电过程中外接电源电源高于引脚VDD的电压时,对充电电池形成过电流充电,同时,保证放电过程中(此时引脚VC与外部电压断开),电池正极端的电压通过引脚VDD正常供给充电控制引脚CO和放电控制引脚DO。
附图说明
图1为本申请一实施例的单节锂电池保护IC的结构示意图;
图2为本申请另一实施例的单节锂电池保护IC的结构示意图;
图3为本申请第三实施例的单节锂电池保护IC的结构示意图;
图4为本申请第四实施例的单节锂电池保护IC的结构示意图;
图5为本申请第五实施例的单节锂电池保护IC的结构示意图;
图6为本申请一实施例的单节锂电池保护电路的结构示意图;
图7为本申请另一实施例的单节锂电池保护电路的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
参照图1,本申请一实施例中,提供一种单节锂电池保护IC,包括单节锂电池保护IC本体1、IC工作副电源引脚VC和第一二极管3;
单节锂电池保护IC本体1包括引脚VDD、充电控制引脚CO以及第一开关组件2;
第一开关组件2包括第一开关21,充电控制引脚CO通过第一开关21连接引脚VDD;
第一二极管3的负极连接引脚VDD,第一二极管3的正极通过第一开关21连接充电控制引脚CO,第一二极管3与第一开关21之间接入IC工作副电源引脚VC;
IC工作副电源引脚VC外接一个大于单节锂电池电压的充电器电源,用于在单节锂电池充电时给充电控制引脚CO提供电压;
在过充电或充电过电流时,单节锂电池保护IC本体1控制第一开关21断开。
通过IC工作副电源引脚VC外接一个大于单节锂电池电压的充电器电源,实现单节锂电池充电时给充电控制引脚CO提供一个更高且更稳定的电压,使单节锂电池保护IC外部电路中的MOS管导通内阻减小,在相同充电电流条件下减少保护IC外部电路中MOS管的发热,提升安全系数。通过在引脚VDD与IC工作副电源引脚VC之间连接第一二极管3,并将第一二极管3正极指向IC工作副电源引脚VC,避免了充电过程中外接电源电源高于引脚VDD的电压时,对充电电池形成过电流充电。
参照图2,在一实施例中,单节锂电池保护IC本体1还包括引脚VSS、采样输入端引脚VM和检测控制电路11;
检测控制电路11连接于引脚VDD和引脚VSS之间;和/或
检测控制电路11的一个连接端连接采样输入端引脚VM,另一连接端接地;引脚VSS接地;
第一开关组件2还包括第二开关22,分别采用第一MOS管和第二MOS管作为第一开关21和第二开关22;
第一MOS管的漏极连接引脚VDD,源极连接充电控制引脚CO;第二MOS管的漏极连接充电控制引脚CO,源极接地;
第一MOS管和第二MOS管的栅极分别连接检测控制电路11;
检测控制电路11根据对引脚VDD与引脚VSS之间的电压和/或引脚VM与地之间的电压的检测结果,控制第一MOS管和第二MOS管,对第一MOS管和第二MOS管择一导通,第一MOS管和第二MOS导通断开状态相反。
本实施例中,在单节锂电池充电的过程中,通过单节锂电池保护IC中的检测控制电路11对电池进行正常充电、过充电、充电过电流等情况下的电压检测,将检测结果与设定的阈值进行比较,根据比较结果,控制输出电平的高低,以对单节锂电池保护IC中的MOS管进行通断控制。当电池过充或充电过电流时,检测控制电路11控制第一MOS断开,同时第二MOS管导通,进而控制充电控制引脚与低电压一端连接,输出低电平,进而控制单节锂电池保护IC外部与充电控制引脚CO连接的MOS管断开,保证电池充电安全的效果;当电池没有处于过充也没有处于充电过电流状态时,检测控制电路11控制第一MOS导通,同时第二MOS管断开,进而控制充电控制引脚与高电压一端连接,输出高电平,进而控制单节锂电池保护IC外部与充电控制引脚CO连接的MOS管导通,保证电池的正常充电。
在一实施例中,检测控制电路11包括过充电检测电路112、充电过电流检测电路115和控制电路116;
过充电检测电路112、充电过电流检测电路115分别包括第一输入端、第二输入端和输出端;
过充电检测电路112的第一输入端连接引脚VDD,过充电检测电路112的第二输入端通过基准电压源连接地;
充电过电流检测电路115的第一输入端连接采样输入端引脚VM,充电过电流检测电路115的第二输入端通过基准电压源接地;
过充电检测电路112和充电过电流检测电路115各自的输出端分别与控制电路116连接,控制电路116分别连接第一MOS管和第二MOS管的栅极。
通过过充电检测电路112、充电过电流检测电路115和控制电路116的设置,实现对电池过充和/或电池充电过电流时的电压检测,过充电检测电路112和充电过电流检测电路115分别对电池过充电的状态下和充电过电流状态下进行电压检测,并将电压检测结果与设定的阈值进行比较,将比较信息传至控制电路116中,控制电路116将根据检测比较结果信息控制第一MOS管和第二MOS管的通断。
参照图3,在一实施例中,单节锂电池保护IC本体1还包括放电控制引脚DO和第二开关组件4;
第二开关组件4包括第三开关41;放电控制引脚DO通过第三开关41连接IC工作副电源引脚VC;
在单节锂电池充放电正常时,单节锂电池保护IC本体1控制第三开关41和第一开关21保持同时导通。
在这一实施例中,通过加入放电控制引脚DO,实现单节锂电池充电和放电时的安全控制。在单节锂电池正常充电时,IC工作副电源引脚VC外接的电压同时提供给放电控制引脚DO和充电控制引脚CO,保证放电控制引脚DO和充电控制引脚CO输出稳定的高电平,使单节锂电池保护IC外部电路中分别与放电控制引脚DO和充电控制引脚CO连接的MOS管均导通,且导通内阻减小,在相同充电电流条件下减少保护IC外部电路中MOS管的发热,提升安全系数;
通过在引脚VDD与IC工作副电源引脚VC之间连接第一二极管3,并将第一二极管3正极指向IC工作副电源引脚VC,避免了充电过程中外接电源高于引脚VDD的电压时,对充电电池形成过电流充电,同时,保证放电过程中(此时引脚VC与外部电压断开),电池正极端的电压通过引脚VDD正常供给充电控制引脚CO和放电控制引脚DO。
参照图4,在一实施例中,单节锂电池保护IC本体1还包括引脚VSS、采样输入端引脚VM和检测控制电路11;
检测控制电路11连接于引脚VDD和引脚VSS之间;和/或
检测控制电路11的一个连接端连接采样输入端引脚VM,另一连接端接地;引脚VSS接地;
第一开关组件2还包括第二开关22,第二开关组件4还包括第四开关42;
分别采用第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管作为第一开关21、第二开关22、第三开关41和第四开关42,
第一MOS管的漏极连接引脚VDD,源极连接充电控制引脚CO;第二MOS管的漏极连接充电控制引脚CO,源极接地;第三MOS管的漏极连接引脚VDD,源极连接放电控制引脚DO;第四MOS管的漏极连接放电控制引脚DO,源极接地;各MOS管的栅极分别连接检测控制电路11;
检测控制电路11根据对引脚VDD与引脚VSS之间的电压和/或引脚VM与地之间的电压的检测结果,控制第一MOS管和第二MOS管,对第一MOS管和第二MOS管择一导通,第一MOS管和第二MOS导通断开状态相反;并同时控制第三MOS管和第四MOS管,对第三MOS管和第四MOS管择一导通,让第三MOS管和第四MOS管导通断开状态相反;并控制第一MOS管和第三MOS管导通断开状态一致。
本实施例中,在单节锂电池充放电的过程中,通过单节锂电池保护IC中的检测控制电路11对电池进行过充电、过放电、充电过电流、放电过电流和负载短路等情况下的电压检测,将检测结果与设定的阈值进行比较,根据电压检测比较结果,控制输出电平的高低,以对单节锂电池保护IC中的各MOS管进行通断控制。
当电池过充和/或充电过电流时,检测控制电路11控制第一MOS断开,同时第二MOS管导通,进而控制充电控制引脚与低电压一端连接,输出低电平,进而控制单节锂电池保护IC外部与充电控制引脚CO连接的MOS管断开,保证电池充电安全的效果;
当电池处于过放电、放电过电流和/或负载短路状态时,检测控制电路11控制第三MOS断开,同时第四MOS管导通,进而控制充电控制引脚与低电压一端连接,输出低电平,进而控制单节锂电池保护IC外部与放电控制引脚DO连接的MOS管断开,保证电池充电安全的效果;
当电池处于正常充电或放电状态时,检测控制电路11控制第一MOS管和第三MOS管导通,同时第二MOS管和第四MOS管断开,进而控制充电控制引脚CO和放电控制引脚DO均与高电压一端连接,输出高电平,进而控制单节锂电池保护IC外部与充电控制引脚CO和放电控制引脚DO连接的两个MOS管均导通,保证电池的正常充放电。
参照图5,在一实施例中,检测控制电路11包括过放电检测电路111、过充电检测电路112、放电过电流检测电路113、充电过电流检测电路115、负载短路检测电路114和控制电路116;
过放电检测电路111、过充电检测电路112、放电过电流检测电路113、充电过电流检测电路115、负载短路检测电路114分别包括第一输入端、第二输入端和输出端;
过放电检测电路111和过充电检测电路112中,各自的第一输入端分别连接引脚VDD,各自的第二输入端分别通过基准电压源连接地;
放电过电流检测电路113、充电过电流检测电路115和负载短路检测电路114中,各自的第一输入端分别连接采样输入端引脚VM,各自的第二输入端分别通过基准电压源接地;
过放电检测电路111、过充电检测电路112、放电过电流检测电路113、充电过电流检测电路115、负载短路检测电路114各自的输出端分别与控制电路116连接,控制电路116连接各MOS管的栅极。
通过过放电检测电路111、过充电检测电路112、放电过电流检测电路113、充电过电流检测电路115、负载短路检测电路114的设置,实现对电池过充电、充电过电流、过放电、放电过电流和负载短路状态下的对应电压检测,将各项电压检测结果与设定的阈值进行比较,通过控制电路116的设置,各检测电路将电压检测比较结果传至控制电路116中,控制电路116将根据电压检测比较结果同时控制第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管的通断。
参照图5,在一实施例中,引脚VDD和引脚VSS两端之间连接有第二二极管117,第二二极管117负极一端连接引脚VDD。
通过第二二极管117的设置,在电池过充电或充电过电流时,第二二极管117导通,对单节锂电池保护IC进行短路,保护单节锂电池保护IC不被烧掉。
参照图5,在一实施例中,采样输入端引脚VM和引脚VDD两端之间连接有第三二极管118,第三二极管118负极一端连接引脚VDD。
通过第三二极管118的设置,充电电源正负极反接时,第三二极管118导通,对单节锂电池保护IC进行短路,防止烧坏单节锂电池保护IC。
在一实施例中,IC工作副电源引脚VC外接5V电压。单节锂电池的电压通常为3.0V~4.4V,通过IC工作副电源引脚VC外接一个大于单节锂电池电压的5V电源,确保在电池充电过程中,保持一个稳定的更大的驱动IC外部的MOS管工作的驱动电压,使IC外部的MOS管导通内阻减小,在相同充电电流条件下减少IC外部的MOS管的发热,提升安全系数。
在一实施例中,第一二极管3为肖特基二极管。肖特基二极管是贵金属(金、银、铝、铂等)A为正极,以N型半导体B为负极,利用二者接触面上形成的势垒具有整流特性而制成的金属-半导体器件。通过该类型的二极管的使用,节省贵金属的使用,降低了成本,提高了该二极管部件的性能。
参照图6,本发明实施例中还提供一种单节锂电池保护电路,包括:上述单节锂电池保护IC中未设有放电控制引脚DO的单节锂电池保护IC、VC外接的大于单节锂电池电压的充电器电源、单节锂电池5、充放电电路的正极EB+、充放电电路的负极EB-、电阻R1、电阻R2、第五MOS管6和电容器C1;
充电控制引脚CO与第五MOS管6栅极电连接;第五MOS管6连接于单节锂电池的负极与充放电电路的负极EB-之间;引脚VDD连接单节锂电池的正极;引脚VSS连接单节锂电池的负极;采样输入端引脚VM连接电阻R2的一端,电阻R2的另一端连接充放电电路的负极EB-;电阻R1连接于单节锂电池的正极和引脚VDD之间;电容器C1的一端连接于电阻R1和引脚VDD之间,另一端连接于充放电电路的负极EB-,并接地。
本实施例中,通过电阻R1与电容器C1的配合设置,实现稳定引脚VDD和引脚VSS之间电压的效果;通过电阻R2的设置,使单节锂电池保护IC不短路连接于充放电电路的正负极之间,对单节锂电池保护IC进行保护;通过在单节锂电池保护IC外接入一个大于单节锂电池电源电压的电压,保证充电时,充电控制引脚CO输出较高的稳定电压,实现保护电路中单节锂电池保护IC外部与所述充电控制引脚CO连接的MOS管的导通内阻减小,在相同充电电流条件下减少第五MOS管的发热,提升安全系数。
参照图7,本发明另一实施例中,还提供第二单节锂电池保护电路,包括:上述单节锂电池保护IC中设有放电控制引脚DO的单节锂电池保护IC、VC外接的大于单节锂电池电压的充电器电源、单节锂电池5、充放电电路的正极EB+、充放电电路的负极EB-、电阻R1、电阻R2、第五MOS管、与放电控制引脚DO匹配的第六MOS管7和电容器C1;
充电控制引脚CO与第五MOS管栅极电连接;放电控制引脚DO与第六MOS管栅极电连接;第五MOS管和第六MOS管7串联于单节锂电池的负极与充放电电路的负极EB-之间;引脚VDD连接单节锂电池的正极;引脚VSS连接单节锂电池的负极;采样输入端引脚VM连接电阻R2的一端,电阻R2的另一端连接充放电电路的负极EB-;电阻R1连接于单节锂电池的正极和引脚VDD之间;电容器C1的一端连接于电阻R1和引脚VDD之间,另一端连接于充放电电路的负极EB-,并接地。
本实施例中,通过电阻R1与电容器C1的配合设置,实现稳定引脚VDD和引脚VSS之间电压的效果;通过电阻R2的设置,使单节锂电池保护IC不短路连接于充放电电路的正负极之间,对单节锂电池保护IC进行保护;通过在单节锂电池保护IC外接入一个大于单节锂电池电源电压的电压,保证充电时,充电控制引脚CO和放电控制引脚DO输出较高的稳定电压,实现保护电路中单节锂电池保护IC外部与所述充电控制引脚CO和放电控制引脚DO连接的MOS管的导通内阻减小,在相同充电电流条件下减少第五MOS管和第六MOS管7的发热,提升安全系数。
本实施例中,优选的,电阻R1阻值取值为300-1000豪欧;
本实施例中,优选的,电阻R2阻值取值为300-1000豪欧。
本申请的单节锂电池保护IC和单节锂电池保护电路,其中,单节锂电池保护IC,通过在第一MOS管与引脚VDD线路之间或第一MOS管和第三MOS管与引脚VDD线路之间接入一个IC工作副电源引脚VC,并通过IC工作副电源引脚VC外接一个大于单节锂电池电压的充电器电源,实现在电池充电过程中,保持一个稳定的更高的驱动保护IC外部电路中MOS管工作的驱动电压,使保护IC外部电路中MOS管导通内阻减小,在相同充电电流条件下减少保护IC外部电路中MOS管的发热,提升安全系数。通过在引脚VDD与IC工作副电源引脚VC之间连接第一二极管3,并将第一二极管3正极指向IC工作副电源引脚VC,避免了充电过程中外接电源电源高于引脚VDD的电压时,对充电电池形成过电流充电,同时保证在电池放电时,通过电池经引脚VDD向IC内部的各MOS管供电。
以上所述仅为本申请的优选实施例,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种单节锂电池保护IC,其特征在于,包括单节锂电池保护IC本体、IC工作副电源引脚VC和第一二极管;
所述单节锂电池保护IC本体包括引脚VDD、充电控制引脚CO以及第一开关组件;
所述第一开关组件包括第一开关,所述充电控制引脚CO通过所述第一开关连接所述引脚VDD;
所述第一二极管的正极连接所述引脚VDD,所述第一二极管的负极通过第一开关连接所述充电控制引脚CO,所述第一二极管与所述第一开关之间接入所述IC工作副电源引脚VC;
所述IC工作副电源引脚VC外接一个大于单节锂电池电压的充电器电源,用于在单节锂电池充电时给充电控制引脚CO提供电压;
在过充电或充电过电流时,所述单节锂电池保护IC本体控制所述第一开关断开。
2.根据权利要求1所述的单节锂电池保护IC,其特征在于,所述单节锂电池保护IC本体还包括引脚VSS、采样输入端引脚VM和检测控制电路;
所述检测控制电路连接于所述引脚VDD和引脚VSS之间;和/或
所述检测控制电路的一个连接端连接所述采样输入端引脚VM,另一连接端接地;所述引脚VSS接地;
所述第一开关组件还包括第二开关,分别采用第一MOS管和第二MOS管作为所述第一开关和第二开关;
所述第一MOS管的漏极连接所述引脚VDD,源极连接所述充电控制引脚CO;所述第二MOS管的漏极连接所述充电控制引脚CO,源极接地;
所述第一MOS管和第二MOS管的栅极分别连接所述检测控制电路;
所述检测控制电路根据对所述引脚VDD与所述引脚VSS之间的电压和/或所述引脚VM与地之间的电压的检测结果,控制所述第一MOS管和第二MOS管,对所述第一MOS管和第二MOS管择一导通,所述第一MOS管和第二MOS导通断开状态相反。
3.根据权利要求1所述的单节锂电池保护IC,其特征在于,所述单节锂电池保护IC本体还包括放电控制引脚DO和第二开关组件;
所述第二开关组件包括第三开关;所述放电控制引脚DO通过所述第三开关连接所述IC工作副电源引脚VC;
在单节锂电池充放电正常时,所述单节锂电池保护IC本体控制所述第三开关和所述第一开关保持同时导通。
4.根据权利要求3所述的单节锂电池保护IC,其特征在于,所述单节锂电池保护IC本体还包括引脚VSS、采样输入端引脚VM和检测控制电路;
所述检测控制电路连接于所述引脚VDD和引脚VSS之间;和/或
所述检测控制电路的一个连接端连接所述采样输入端引脚VM,另一连接端接地;所述引脚VSS接地;
所述第一开关组件还包括第二开关,所述第二开关组件还包括第四开关;
分别采用第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管作为所述第一开关、第二开关、第三开关和第四开关;
所述第一MOS管的漏极连接所述引脚VDD,源极连接所述充电控制引脚CO;所述第二MOS管的漏极连接所述充电控制引脚CO,源极接地;所述第三MOS管的漏极连接所述引脚VDD,源极连接所述放电控制引脚DO;所述第四MOS管的漏极连接所述放电控制引脚DO,源极接地;各所述MOS管的栅极分别连接所述检测控制电路;
所述检测控制电路根据对所述引脚VDD与所述引脚VSS之间的电压和/或所述引脚VM与地之间的电压的检测结果,控制所述第一MOS管和第二MOS管,对所述第一MOS管和第二MOS管择一导通,所述第一MOS管和第二MOS导通断开状态相反;并同时控制所述第三MOS管和第四MOS管,对所述第三MOS管和第四MOS管择一导通,让所述第三MOS管和第四MOS管导通断开状态相反;并控制所述第一MOS管和第三MOS管导通断开状态一致。
5.根据权利要求4所述的单节锂电池保护IC,其特征在于,所述检测控制电路包括过放电检测电路、过充电检测电路、放电过电流检测电路、充电过电流检测电路、负载短路检测电路和控制电路;
所述过放电检测电路、过充电检测电路、放电过电流检测电路、充电过电流检测电路、负载短路检测电路分别包括第一输入端、第二输入端和输出端;
所述过放电检测电路和所述过充电检测电路中,各自的所述第一输入端分别连接所述引脚VDD,各自的所述第二输入端分别通过基准电压源连接地;
所述放电过电流检测电路、充电过电流检测电路和负载短路检测电路中,各自的所述第一输入端分别连接所述采样输入端引脚VM,各自的所述第二输入端分别通过基准电压源接地;
所述过放电检测电路、过充电检测电路、放电过电流检测电路、充电过电流检测电路、负载短路检测电路各自的输出端分别与所述控制电路连接,所述控制电路连接各所述MOS管的栅极。
6.根据权利要求2或4所述的单节锂电池保护IC,其特征在于,所述引脚VDD和引脚VSS两端之间连接有第二二极管,所述第二二极管负极一端连接所述引脚VDD。
7.根据权利要求1中任意一项所述的单节锂电池保护IC,其特征在于,所述IC工作副电源引脚VC外接5V电压。
8.根据权利要求1中任意一项所述的单节锂电池保护IC,其特征在于,所述第一二极管为肖特基二极管。
9.一种单节锂电池保护电路,其特征在于,包括:
权利要求1所述的单节锂电池保护IC、所述VC外接的大于单节锂电池电压的充电器电源、单节锂电池、充放电电路的正极、充放电电路的负极、电阻R1、电阻R2、第五MOS管和电容器C1;
所述充电控制引脚CO与所述第五MOS管栅极电连接;所述第五MOS管连接于所述单节锂电池的负极与所述充放电电路的负极之间;所述引脚VDD连接所述单节锂电池的正极;所述引脚VSS连接所述单节锂电池的负极;所述采样输入端引脚VM连接电阻R2的一端,电阻R2的另一端连接所述充放电电路的负极;所述电阻R1连接于所述单节锂电池的正极和所述引脚VDD之间;所述电容器C1的一端连接于所述电阻R1和所述引脚VDD之间,另一端连接于所述充放电电路的负极,并接地。
10.一种第二单节锂电池保护电路,其特征在于,包括:
权利要求3中所述的单节锂电池保护IC、所述VC外接的大于单节锂电池电压的充电器电源、单节锂电池、充放电电路的正极、充放电电路的负极、电阻R1、电阻R2、第五MOS管、与所述放电控制引脚DO匹配的第六MOS管和电容器C1;
所述充电控制引脚CO与所述第五MOS管栅极电连接;所述放电控制引脚DO与所述第六MOS管栅极电连接;所述第五MOS管和第六MOS管串联于所述单节锂电池的负极与所述充放电电路的负极之间;所述引脚VDD连接所述单节锂电池的正极;所述引脚VSS连接所述单节锂电池的负极;所述采样输入端引脚VM连接电阻R2的一端,电阻R2的另一端连接所述充放电电路的负极;所述电阻R1连接于所述单节锂电池的正极和所述引脚VDD之间;所述电容器C1的一端连接于所述电阻R1和所述引脚VDD之间,另一端连接于所述充放电电路的负极,并接地。
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