[发明专利]实现外扩功能的恒流恒压充电电路结构

说明书

技术领域

本发明涉及充电领域，尤其涉及恒流恒压充电领域，具体是指一种实现外扩功能的恒流恒压充电电路结构。

背景技术

众所周知，对锂电池充电一般都采用恒流恒压的方式,实现方法是对输出到电池的信息采样并反馈给控制电路以实现恒流恒压的充电过程。该实现方案一般将输出功率管集成在内部，以便于采集充电信息；在对电池充电过程中，电路自身承受一定的功耗，由于电路封装体散热的限制，其所能提供的输出电流有限；当前在手机及其他一些智能设别、移动电源等应用中，使用电池的容量越来越大，相应的对充电电流能力也提高，为了满足这种需求，有些设计在原有充电方案上通过外扩来提高充电电流的能力。

如图1所示为现有技术中实现外扩功能的充电电路结构。充电饱和控制模块判断是否充满并输出终止充电信号或启动充电信号。充电控制模块、输出驱动及信号采集模块、并结合反馈信号实现可控的充电过程，这是一个锂电池充电控制的基本结构。而在此基础上实现的外扩充电就是通过图中所示的外置PNP管，利用电路的内置开关SW对外置PNP管的基极下拉一个电流，该电流经外置PNP管放大并输送到充电电池。因为流过开关SW电流不可控，因此必须外接一个限流电阻Rpb，防止外置PNP管产生过大的充电电流而损坏。

对于充电饱和的判断，一般是采用在恒压充阶段，充电电流降至恒流充时某个比例，显然在上述方案中，无法实现这种判断方式，因为充电时外置PNP管的电流始终存在而且不能改变也无法采集电流信息。为了解决该问题，一般以周期性检测的方式来判断电池电压是否达到停充值，即在内部增加时钟，在时钟的控制下，先停止充电，然后判断电池电压是否饱和，如果未饱和则再充电，周而复始，直至饱和。在这种方式下，实际恒流恒压已经没有意义了。如前所述，该应用针对大充电电流设计，充电时电池都会体现出一定的内阻，电池不同内阻不同，若电池电阻偏大，则在这种充电方式下电池电压可能上升到很危险的程度，从而引发事故。

例：电池电压4.0V，饱和为4.2V，充电电流2A，电池内阻0.2欧姆。

那么充电时，电池两端的电压将达到：4＋2×0.2＝4.4V，远远超过的4.2V标称电压。

因此现有外扩式的充电方式无法真正实现恒流恒压的充电过程，并且存在隐患。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种能够在恒流恒压充电的基础上的实现外扩功能、结构简单、运行稳定、使用安全方便、具有更广泛应用范围的实现外扩功能的恒流恒压充电电路结构。

为了实现上述目的，本发明的实现外扩功能的恒流恒压充电电路结构具有如下构成：

该实现外扩功能的恒流恒压充电电路结构，其主要特点是，所述的充电电路结构包括：

恒流恒压控制模块；

输出采样驱动模块，该输出采样驱动模块的第一输入端与所述的恒流恒压控制模块的输出端相连接；

输出采样反馈模块，该输出采样反馈模块的输入端与所述的输出采样驱动模块的输出端相连接，该输出采样反馈模块的采样电流反馈输出端与所述的恒流恒压控制模块的第一输入端相连接，该输出采样反馈模块的采样电压反馈输出端与所述的恒流恒压控制模块的第二输入端相连接，该输出采样反馈模块的总输出端与待充电电池相连接；

外置信号放大模块，连接于所述的输出采样驱动模块与待充电电池之间；

延时模块，该延时模块的输出端与所述的恒流恒压控制模块的第三输入端相连接；

充电饱和判断模块，该充电饱和判断模块的输入端与所述的输出采样反馈模块的采样电流反馈输出端相连接，该充电饱和判断模块的输出端与所述的延时模块相连接；

外扩使能判断模块，该外扩使能判断模块的第一输入端与所述的输出采样反馈模块的采样电流反馈输出端相连接，该外扩使能判断模块的第二输入端与所述的充电饱和判断模块的输出端相连接，该外扩使能判断模块的输出端与所述的输出采样驱动模块的第二输入端相连接。

较佳地，所述的外置信号放大模块包括一外置PNP管和一限流电阻，所述的限流电阻连接于所述的输出采样驱动模块的输出端和所述的外置PNP管的基极之间，所述的外置PNP管的集电极与所述的待充电电池相连接。

较佳地，所述的充电饱和判断模块包括至少一个比较器，所述的充电饱和判断模块的比较器的反相输入端与第一参考电源相连接，所述的充电饱和判断模块的比较器的正相输入端与所述的输出采样反馈模块的采样电流反馈输出端相连接，所述的充电饱和判断模块的比较器的输出端分别与所述的延时模块的输入端、所述的外扩使能判断模块的第二输入端相连接。