一種可防輸出過(guò)壓的電源管理集成電路的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種可防輸出過(guò)壓的電源管理集成電路，包括電芯充放電保護(hù)模塊，鋰電池電芯正極連接到電芯充放電保護(hù)模塊的電源輸入端，提供電芯充放電保護(hù)模塊工作電壓；在電源管理集成電路中設(shè)置有過(guò)壓保護(hù)檢測(cè)單元，電源管理集成電路的輸出端連接到過(guò)壓保護(hù)檢測(cè)單元的輸入端，過(guò)壓保護(hù)檢測(cè)單元的輸出端與電芯充放電保護(hù)模塊內(nèi)的電子開(kāi)關(guān)連接。所述可防過(guò)壓的電源管理集成電路，通過(guò)將電源管理集成電路輸出電壓值與設(shè)定的基準(zhǔn)電壓值進(jìn)行比較，若超出設(shè)定的基準(zhǔn)電壓值，則斷開(kāi)電芯充放電保護(hù)模塊內(nèi)與電芯連接的電子開(kāi)關(guān)，停止向負(fù)載供電，從而起到保護(hù)電路和負(fù)載的作用，避免鋰電池電芯的高電壓直接加載到用電負(fù)載上，而導(dǎo)致用電設(shè)備的損壞。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種可防輸出過(guò)壓的電源管理集成電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種可防輸出過(guò)壓的電源管理集成電路。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰電池因具有體積小、能量密度高、無(wú)記憶效應(yīng)、循環(huán)壽命高、高電壓和自放電率低等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于各種各樣的傳感器、數(shù)碼設(shè)備等。傳感器或數(shù)碼設(shè)備對(duì)本身的工作電壓等參數(shù)有著嚴(yán)格的要求，不同的設(shè)備所需的工作電壓也不一樣，在一些傳感器或數(shù)碼設(shè)備的電源輸入端口的引腳處的電壓缺乏監(jiān)控，若電池輸出的電壓過(guò)高時(shí)在嚴(yán)重的情況下會(huì)損壞電路或設(shè)備。另外，鋰電池電芯的輸出電壓高達(dá)3.7V，為滿足用電器的使用要求，鋰電池的輸出端需要連接DC/DC電路等穩(wěn)壓模塊，將電芯的高電壓轉(zhuǎn)換成多個(gè)不同的低電壓軌，以滿足數(shù)碼設(shè)備中不同模塊不同工作電壓的需求。連接DC/DC電路模塊后的鋰離子電池，其從電池開(kāi)始供電直至電量耗盡，輸出電壓基本穩(wěn)定在一個(gè)電壓值，其能充分利用電池電量，避免了電量的浪費(fèi)，同時(shí)也延長(zhǎng)了電池的供電時(shí)間。但鋰離子電池也存在使用風(fēng)險(xiǎn)，其DC/DC等穩(wěn)壓模塊有損壞和擊穿的危險(xiǎn)，一旦損壞或擊穿，鋰電池電芯的高電壓將直接加載到數(shù)碼設(shè)備的負(fù)載模塊上，給負(fù)載帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致整個(gè)用電設(shè)備電路的損壞，造成較大的損失。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為克服上述電池的缺陷，本實(shí)用新型的目的是提供一種可防輸出過(guò)壓的電源管理集成電路，若電源管理集成電路的輸出電壓過(guò)高時(shí)，可及時(shí)斷開(kāi)電芯充放電保護(hù)模塊內(nèi)與電芯連接的電子開(kāi)關(guān)，停止向負(fù)載供電，從而保護(hù)電路和用電設(shè)備。
[0004]本實(shí)用新型所述的可防過(guò)壓的電源管理集成電路，包括電芯充放電保護(hù)模塊，鋰電池電芯正極連接到電芯充放電保護(hù)模塊的電源輸入端，提供電芯充放電保護(hù)模塊工作電壓;在電源管理集成電路中設(shè)置有過(guò)壓保護(hù)檢測(cè)單元，電源管理集成電路的輸出端連接到過(guò)壓保護(hù)檢測(cè)單元的輸入端，過(guò)壓保護(hù)檢測(cè)單元的輸出端與電芯充放電保護(hù)模塊內(nèi)的電子開(kāi)關(guān)連接。
[0005]本實(shí)用新型所述的可防過(guò)壓的電源管理集成電路，通過(guò)設(shè)置過(guò)壓保護(hù)檢測(cè)單元能夠?qū)㈦娫垂芾砑呻娐份敵鲭妷褐蹬c設(shè)定的基準(zhǔn)電壓值進(jìn)行比較，若電源管理集成電路輸出電壓值超出設(shè)定的基準(zhǔn)電壓值，則斷開(kāi)電芯充放電保護(hù)模塊內(nèi)與電芯連接的電子開(kāi)關(guān)，停止向負(fù)載供電，從而起到保護(hù)電路和負(fù)載的作用，避免鋰電池電芯的高電壓直接加載到用電負(fù)載上，而導(dǎo)致用電設(shè)備的損壞。
【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1為本實(shí)用新型可防過(guò)壓的電源管理集成電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0007]圖2為本實(shí)用新型可防過(guò)壓的電源管理集成電路的電路示意圖。
[0008]圖3為本實(shí)用新型可防過(guò)壓的電源管理集成電路的負(fù)極控制結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖4為本實(shí)用新型可防過(guò)壓的電源管理集成電路的負(fù)極控制電路示意圖。
[0010]圖5為本實(shí)用新型可防過(guò)壓的電源管理集成電路的正極控制結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖6為本實(shí)用新型可防過(guò)壓的電源管理集成電路的正極控制電路示意圖。
[0012]圖7為本實(shí)用新型過(guò)壓保護(hù)檢測(cè)單元示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]如圖1、2所示，在可防過(guò)壓的電源管理集成電路括電芯充放電保護(hù)模塊，鋰電池電芯正極連接到電芯充放電保護(hù)模塊的電源輸入端，提供電芯充放電保護(hù)模塊工作電壓;在電源管理集成電路中設(shè)置有過(guò)壓保護(hù)檢測(cè)單元，電源管理集成電路的輸出端連接到過(guò)壓保護(hù)檢測(cè)單元的輸入端，過(guò)壓保護(hù)檢測(cè)單元的輸出端與電芯充放電保護(hù)模塊內(nèi)的電子開(kāi)關(guān)連接，其中，電芯充放電保護(hù)模塊內(nèi)的電子開(kāi)關(guān)為兩個(gè)背靠背連接的MOS管。如圖7所示，過(guò)壓保護(hù)檢測(cè)單元包括第二比較器2、第三分壓電阻R3、第四分壓電阻R4，電源管理集成電路的輸出端連接第三分壓電阻R3—端，第三分壓電阻R3的另一端連接第四分壓電阻R4的一端和第二比較器2的反相輸入端，第四分壓電阻R4的另一端接地，第二比較器2的輸出端連接到電芯充放電保護(hù)模塊內(nèi)的電子開(kāi)關(guān)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電子開(kāi)關(guān)的控制。
[0014]該過(guò)壓保護(hù)檢測(cè)單元通過(guò)電源管理集成電路的輸出電壓與設(shè)定的基準(zhǔn)電壓相比較，如超過(guò)基準(zhǔn)電壓則斷開(kāi)電子開(kāi)關(guān)，原本電回路開(kāi)路，切斷鋰電芯的供電，實(shí)現(xiàn)對(duì)電子設(shè)備的保護(hù)。然而，在本電路中電源管理集成電路的輸出電壓可通過(guò)第三分壓電阻R3和第四分壓電阻R4分壓后再與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，如此，則可通過(guò)較小的基準(zhǔn)電壓實(shí)現(xiàn)對(duì)較大電壓的監(jiān)控;例如，電源管理集成電路的輸出電壓設(shè)置為1.5V，經(jīng)過(guò)組織相同的R3和R4分壓后變?yōu)?.75V，基準(zhǔn)電壓僅需設(shè)為0.75V或0.8V，更合適的可設(shè)置為0.9V則當(dāng)輸出電壓大于1.8V時(shí)切斷鋰電芯供電，如此則實(shí)現(xiàn)了以低基準(zhǔn)電壓對(duì)電源管理集成電路的輸出電壓進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)過(guò)壓保護(hù)，其優(yōu)點(diǎn)在于無(wú)需提供較高壓值的基準(zhǔn)電壓，降低了電路的內(nèi)部能耗。
[0015]另外，第三分壓電阻R3兩端可并聯(lián)第二濾波電容C2，該濾波電容C2可濾除電路中的高頻雜波分量，避免高頻分量對(duì)比較器的沖擊，保護(hù)比較器的安全延長(zhǎng)集成電路的工作壽命O
[0016]如圖3、4所示，可防過(guò)壓的電源管理集成電路的輸出端同時(shí)連接到過(guò)壓保護(hù)檢測(cè)單元的輸入端;過(guò)壓保護(hù)檢測(cè)單元將比較電源管理集成電路輸出電壓值與設(shè)定的基準(zhǔn)電壓值，若電源管理集成電路輸出電壓值超出設(shè)定的基準(zhǔn)電壓值的，則過(guò)壓保護(hù)檢測(cè)單元及時(shí)斷開(kāi)電芯充放電保護(hù)模塊內(nèi)與電芯負(fù)極連接的電子開(kāi)關(guān)，電回路斷開(kāi)即停止向負(fù)載供電，起到保護(hù)電路和負(fù)載的作用。由于本電路是通過(guò)在輸出電壓過(guò)高時(shí)及時(shí)斷開(kāi)電回路停止向負(fù)載供電實(shí)現(xiàn)放置過(guò)壓的，故而，保證過(guò)壓保護(hù)檢測(cè)單元功能的前提下將電子開(kāi)關(guān)與電芯正極連接同樣可以實(shí)現(xiàn)上述功能，如圖5、6。并且，由于電子開(kāi)關(guān)與電芯正極連接，則電芯負(fù)極可由同一條線路接地，可實(shí)現(xiàn)電路單點(diǎn)共地，在工作頻率較低的集成電路中單點(diǎn)共地有著沒(méi)有地環(huán)路，不會(huì)產(chǎn)生產(chǎn)生共地阻抗的電路性耦合的優(yōu)點(diǎn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可防輸出過(guò)壓的電源管理集成電路，其特征在于:包括電芯充放電保護(hù)模塊，鋰電池電芯正極連接到電芯充放電保護(hù)模塊的電源輸入端，提供電芯充放電保護(hù)模塊工作電壓;在電源管理集成電路中設(shè)置有過(guò)壓保護(hù)檢測(cè)單元，電源管理集成電路的輸出端連接到過(guò)壓保護(hù)檢測(cè)單元的輸入端，過(guò)壓保護(hù)檢測(cè)單元的輸出端與電芯充放電保護(hù)模塊內(nèi)的電子開(kāi)關(guān)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可防輸出過(guò)壓的電源管理集成電路，其特征在于:過(guò)壓保護(hù)檢測(cè)單元包括第二比較器、第三分壓電阻、第四分壓電阻，電源管理集成電路的輸出端連接第三分壓電阻一端，第三分壓電阻的另一端連接第四分壓電阻的一端和第二比較器的反相輸入端，第四分壓電阻的另一端接地，第二比較器的輸出端連接到電芯充放電保護(hù)模塊內(nèi)的電子開(kāi)關(guān)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可防輸出過(guò)壓的電源管理集成電路，其特征在于:第三分壓電阻兩端并聯(lián)有第二濾波電容。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可防輸出過(guò)壓的電源管理集成電路，其特征在于:電芯充放電保護(hù)模塊內(nèi)的電子開(kāi)關(guān)為兩個(gè)背靠背連接的MOS管。
【文檔編號(hào)】H01M10/42GK205452470SQ201521111807
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2015年12月29日
【發(fā)明人】劉禮剛
【申請(qǐng)人】廣州市金特電子科技有限公司