一種兩節(jié)鋰電池串聯(lián)平衡充控制集成電路的制作方法
【專利摘要】一種兩節(jié)鋰電池串聯(lián)平衡充控制集成電路，屬于集成電路領(lǐng)域；針對現(xiàn)有充電管理電路相對復(fù)雜且平衡效果差的問題，本實用新型采取以下技術(shù)方案：上電復(fù)位電路與振蕩電路相連，振蕩電路與ADC及邏輯運算控制電路相連，ADC及邏輯運算控制電路分別與電流預(yù)設(shè)檢測電路、電壓預(yù)設(shè)檢測電路、電池電壓反饋電路、電源檢測電路、PWM驅(qū)動電路、LED指示驅(qū)動電路相連，PWM驅(qū)動電路與內(nèi)置MOS電路相連；基于以上電路結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了兩節(jié)鋰電池串聯(lián)的充電管理中同時支持充電截止電壓和大電流充電電流可調(diào)的功能，且?guī)缀跫嫒菟胁煌萘俊⒉煌愋偷匿囯姵亍?br>【專利說明】
一種兩節(jié)鋰電池串聯(lián)平衡充控制集成電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種集成電路，尤其涉及一種兩節(jié)鋰電池串聯(lián)平衡充控制集成電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著玩具市場的蓬勃發(fā)展，人們對玩具電池的續(xù)航能力要求越來越高，兩節(jié)鋰電池串聯(lián)供電方案的出現(xiàn)，很好的解決了這個問題。但是兩節(jié)鋰電池串聯(lián)后的充電管理相對復(fù)雜一些。目前兩節(jié)鋰電池串聯(lián)的充電管理，大多數(shù)還是使用一顆MCU+數(shù)顆外部MOS+數(shù)顆整流二極管的復(fù)雜分立器件方案。另外還必須為此方案配備一個市電轉(zhuǎn)8.4V-12V的直流電源。此方案僅8.4V-12V的直流電源價格就不菲，另外此方案還需要一顆內(nèi)置ADC的M⑶、兩顆以上匪OS、兩顆以上PM0S、兩顆以上整流二極管等元器件。同時此方案不具有鋰電池的充電截止電壓可調(diào)功能，也不具有鋰電池大電流充電電流可調(diào)功能，更不具有充電截止電壓與大電流充電電流都可調(diào)的功能。同時此方案的平衡效果較差，導(dǎo)致兩節(jié)鋰電池在充電結(jié)束后的電壓差值可能尚達60mV以上。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是:針對【背景技術(shù)】中提到的現(xiàn)有技術(shù)中兩節(jié)鋰電池串聯(lián)后的充電管理相對復(fù)雜且平衡效果差的問題，本實用新型提供一種新型兩節(jié)鋰電池串聯(lián)平衡充控制集成電路，不僅兼容不同容量、不同類型的鋰電池，同時實現(xiàn)了兩節(jié)鋰電池串聯(lián)的充電管理中兩節(jié)鋰電池在充電結(jié)束后的電壓差值控制在30mV以內(nèi)。
[0004]本實用新型所采取的技術(shù)方案是:
[0005]—種兩節(jié)鋰電池串聯(lián)平衡充控制集成電路，包括上電復(fù)位電路(POR )、振蕩電路(0SC)、內(nèi)部基準(zhǔn)電路、ADC及邏輯運算控制電路、電流預(yù)設(shè)檢測電路、電壓預(yù)設(shè)檢測電路、電池電壓反饋電路、電源檢測電路、P1WM驅(qū)動電路、內(nèi)置MOS電路、LED指示驅(qū)動電路;上電復(fù)位電路與振蕩電路相連，振蕩電路與ADC及邏輯運算控制電路相連，ADC及邏輯運算控制電路分別與電流預(yù)設(shè)檢測電路、電壓預(yù)設(shè)檢測電路、電池電壓反饋電路、電源檢測電路、PWM驅(qū)動電路、LED指示驅(qū)動電路相連，PffM驅(qū)動電路與內(nèi)置MOS電路相連。
[0006]進一步的，兩節(jié)鋰電池串聯(lián)的充電管理采用USB電源供電。
[0007]進一步的，將所述電路集成在一顆封裝為S0P14的芯片上。
[0008]本實用新型的有益效果是:實現(xiàn)了兩節(jié)鋰電池串聯(lián)的充電管理可采用USB電源供電，解決了目前通用的分離器件方案的供電電源不兼容問題。本實用新型實現(xiàn)了兩節(jié)鋰電池串聯(lián)的充電管理中同時支持充電截止電壓和大電流充電電流可調(diào)的功能，幾乎可兼容所有不同容量、不同類型的鋰電池。本實用新型實現(xiàn)了兩節(jié)鋰電池串聯(lián)的充電管理中兩節(jié)鋰電池在充電結(jié)束后的電壓差值控制在30mV以內(nèi)。本實用新型不僅實現(xiàn)了上述突破，并且實現(xiàn)了將兩節(jié)鋰電池串聯(lián)的充電管理集成在一顆封裝為S0P14的芯片上，大幅度降低了兩節(jié)鋰電池串聯(lián)的充電管理方案的開發(fā)及生產(chǎn)成本。
【附圖說明】
[0009]圖1為所述一種兩節(jié)鋰電池串聯(lián)平衡充控制集成電路的方框圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行詳細說明。
[0011]如圖1所示，本實用新型包括上電復(fù)位電路(POR)、振蕩電路(OSC)、內(nèi)部基準(zhǔn)電路、ADC及邏輯運算控制電路、電流預(yù)設(shè)檢測電路、電壓預(yù)設(shè)檢測電路、電池電壓反饋電路、電源檢測電路、P麗驅(qū)動電路、內(nèi)置MOS電路、LED指示驅(qū)動電路。上電復(fù)位電路與振蕩電路相連，振蕩電路與ADC及邏輯運算控制電路相連，ADC及邏輯運算控制電路分別與電流預(yù)設(shè)檢測電路、電壓預(yù)設(shè)檢測電路、電池電壓反饋電路、電源檢測電路、PWM驅(qū)動電路、LED指示驅(qū)動電路相連，PWM驅(qū)動電路與內(nèi)置MOS電路相連，并將上述電路集成在一顆封裝為S0P14的芯片上。
[0012]本新型實用的上電復(fù)位電路在上電時進行全局復(fù)位動作。振蕩電路提供參考時鐘，參考時鐘提供給ADC及邏輯運算控制電路，作為ADC及邏輯運算控制電路處理各種信號的時基。內(nèi)部基準(zhǔn)電路為內(nèi)部ADC及比較器提供精準(zhǔn)的基準(zhǔn)。電流預(yù)設(shè)檢測電路與電壓預(yù)設(shè)檢測電路分別將用戶預(yù)設(shè)的參數(shù)反饋給ADC及邏輯運算控制電路進行運算處理。電流預(yù)設(shè)檢測電路允許用戶設(shè)定的鋰電池大電流充電電流的范圍為500mA至1000mA。電壓預(yù)設(shè)檢測電路允許用戶設(shè)定的鋰電池截止充電電壓的范圍為4.17V至4.37V。電池電壓反饋電路分別將兩節(jié)鋰電池的電壓反饋給ADC及邏輯運算控制電路。電源檢測電路將USB電源或其它DC5V電源的電壓反饋給ADC及邏輯運算控制電路進行運算處理。ADC及邏輯運算控制電路將根據(jù)用戶設(shè)定的大電流充電參數(shù)、鋰電池截止充電電壓參數(shù)、當(dāng)前電池電壓以及當(dāng)前電源電壓，進行邏輯運算處理后產(chǎn)生正確的P麗控制信號。ADC及邏輯運算控制電路將P麗控制信號送給PWM驅(qū)動電路，PWM驅(qū)動電路直接驅(qū)動內(nèi)置MOS電路。內(nèi)置MOS電路最終將正確充電電流分別輸送到兩節(jié)鋰電池的正端。在充電過程中，大電流充電電流不會隨著電池電壓或USB電壓的變化而改變，與用戶設(shè)定的大電流充電參數(shù)一致。在充電結(jié)束時，鋰電池的電壓值與用戶設(shè)定的截止充電電壓值一致。在充電過程中，系統(tǒng)在實時采集兩節(jié)鋰電池電壓，優(yōu)先對電池電壓偏低的那節(jié)電池充電，確保了充電結(jié)束后兩節(jié)電池的電壓差值在30mV內(nèi)，以實現(xiàn)了平衡充的目的。LED指示驅(qū)動電路配合外置的LED燈，實時告訴用戶充電系統(tǒng)的工作狀態(tài)。
[0013]所述的包括上電復(fù)位電路(POR)、振蕩電路(OSC)、內(nèi)部基準(zhǔn)電路、ADC及邏輯運算控制電路、電流預(yù)設(shè)檢測電路、電壓預(yù)設(shè)檢測電路、電池電壓反饋電路、電源檢測電路、PffM驅(qū)動電路、內(nèi)置MOS電路、LED指示驅(qū)動電路均為現(xiàn)有經(jīng)典電路。
[0014]USB輸入是指系統(tǒng)可采用所有USB接口的DC5V電源供電。兩節(jié)鋰電池串聯(lián)是指一節(jié)鋰電池的正端連接與另一節(jié)負端，只留出3根線供用戶充電的一種連接方式。平衡充是指要求兩節(jié)串聯(lián)的鋰電池在充電過程中，兩節(jié)電池各自的電壓值懸殊不能太大，理論上越小越好。出現(xiàn)一節(jié)電池比另一節(jié)電池電壓高出閾值后，就應(yīng)該停止對電池電壓高的那節(jié)電池充電，而對那節(jié)電池電壓低的那節(jié)電池充電。
[0015]本實用新型與目前通用的分離器件方案相比，本實用新型的優(yōu)點是實現(xiàn)了兩節(jié)鋰電池串聯(lián)的充電管理可采用USB電源供電，解決了目前通用的分離器件方案的供電電源不兼容問題。本實用新型實現(xiàn)了兩節(jié)鋰電池串聯(lián)的充電管理中同時支持充電截止電壓和大電流充電電流可調(diào)的功能，幾乎可兼容所有不同容量、不同類型的鋰電池。本實用新型實現(xiàn)了兩節(jié)鋰電池串聯(lián)的充電管理中兩節(jié)鋰電池在充電結(jié)束后的電壓差值控制在30mV以內(nèi)。本實用新型不僅實現(xiàn)了上述突破，并且實現(xiàn)了將兩節(jié)鋰電池串聯(lián)的充電管理集成在一顆封裝為S0P14的芯片上，大幅度降低了兩節(jié)鋰電池串聯(lián)的充電管理方案的開發(fā)及生產(chǎn)成本。
[0016]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型的范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
【主權(quán)項】
1.一種兩節(jié)鋰電池串聯(lián)平衡充控制集成電路，其特征是:包括上電復(fù)位電路(POR)、振蕩電路(OSC)、內(nèi)部基準(zhǔn)電路、ADC及邏輯運算控制電路、電流預(yù)設(shè)檢測電路、電壓預(yù)設(shè)檢測電路、電池電壓反饋電路、電源檢測電路、PffM驅(qū)動電路、內(nèi)置MOS電路、LED指示驅(qū)動電路;上電復(fù)位電路與振蕩電路相連，振蕩電路與ADC及邏輯運算控制電路相連，ADC及邏輯運算控制電路分別與電流預(yù)設(shè)檢測電路、電壓預(yù)設(shè)檢測電路、電池電壓反饋電路、電源檢測電路、PffM驅(qū)動電路、LED指示驅(qū)動電路相連，PffM驅(qū)動電路與內(nèi)置MOS電路相連。2.如權(quán)利要求1所述的一種兩節(jié)鋰電池串聯(lián)平衡充控制集成電路，其特征在于:兩節(jié)鋰電池串聯(lián)的充電管理采用USB電源供電。3.如權(quán)利要求1所述的一種兩節(jié)鋰電池串聯(lián)平衡充控制集成電路，其特征在于:將所述電路集成在一顆封裝為S0P14的芯片上。
【文檔編號】H02J7/00GK205595827SQ201620215644
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年3月21日
【發(fā)明人】廖紅偉, 譚亞偉, 金海林, 尚榮軍, 寧駿
【申請人】武漢光華芯科技有限公司