[实用新型]一种锂电池充放电保护电路系统

说明书

技术领域

本实用新型属于锂电池充放电保护技术领域，具体涉及一种锂电池充 放电保护电路系统。

背景技术

目前，锂电池由于具有体积小、质量轻、能量密度大、无记忆效应、使 用寿命长、使用范围广、工作电压高和自放电率低等优点，因此在电子产品 中获得了广泛应用。然而锂电池与其他常用的镍镉、镍氢电池的不同之处在 于锂电池必须考虑充电、放电时的安全性，以防止电池特性劣化甚至电池烧 毁。因此对锂电池的保护非常重要，锂电池应用中必须要有电池保护芯片， 来防止电池的过充电、过放电和过电流。与此同时，考虑到锂电池应用的便 携性和环境要求，电池保护芯片应该具备在低功耗的前提下实现受温度等条 件影响较小的高精度检测能力。

对于一种典型的锂电池保护芯片，其主要引脚端口及功能有：VDD连接 电池正极，用于检测过充电和过放电的端子；VSS连接电池负极，设定为保 护电路的接地点；DO用于控制放电用的端子；CO用于控制充电用的端子； VM(V-)是VDD与VSS之间检测端子。芯片外围电路中有实现充放电开关功 能的场效应管FET1、FET2。保护电路通过监视VDD和VSS之间的电池电压 以及VM和VSS之间的电压来控制电池的各种状态。如VDD在过放电检测电压 和过充电检测电压之间，VM电压在充电过流检测电压和放电过流检测电压之 间，电路就正常工作。反之则会出现异常状况。

电压检测的精度对于芯片的性能是非常重要的。对于芯片设计来说， 电压检测精度与内部的电压基准源部分密切相关。基准电压源必须能够克 服制造工艺产生的偏差、外界环境(如环境温度)和系统内部(如电源电压) 在系统工作范围内变化产生的影响，同时具备低功耗特性。目前已有采用 带隙基准电压源来减小温度变化影响的方案。但仍需进一步提升精度和克 服工艺偏差带来的失调电压影响。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种锂电池充 放电保护电路系统。该电路系统能够实现低功耗、高精度、低温漂的锂电 池保护芯片要求。

为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是：一种锂电池充放电 保护电路系统，包括设有若干电阻和场效应管的分压电路，通过过放电比 较器、过充电比较器、过量电流比较器、短路比较器与所述分压电路相连 的能够产生控制信号的状态机，与所述分压电路连接的偏置电压源/时钟信 号源，其中所述分压电路与所述偏置电压源/时钟信号源之间还连接有斩波 稳定带隙基准电压源。

进一步，所述偏置电压源/时钟信号源连接系统时钟开/关控制电路， 使用系统时钟信号为控制信号。

进一步，所述斩波稳定带隙基准电压源设有启动电路、电压偏置电路、 共源共栅运算放大器、低通滤波器；分别设置在所述共源共栅运算放大器 的输入端、电流镜处、电流源处的第一斩波稳定模块、第二斩波稳定模块、 第三斩波稳定模块。

更进一步，所述斩波稳定模块的电路包括能够完成斩波频率方波调制 的4个NMOS开关。

进一步，所述共源共栅运算放大器为折叠共源共栅结构。

更进一步，所述锂电池充放电保护电路系统采用CMOS工艺实现。

本实用新型的有益效果有以下几点：

1.利用了斩波稳定模块的消除电路低频漂移和低频噪声的优势以及 带隙基准电压源具有的低功耗、高精度、低噪声的优点，将两者结合实现 高精度、低温漂、低功耗的应用目标；

2.系统时钟信号同时作为控制信号，降低锂电池充放电保护电路系统 的功耗；

3.系统电路采用标准CMOS工艺实现,并考虑了克服工艺偏差影响的 措施。

附图说明

图1是本实用新型实施例中所述一种锂电池充放电保护电路系统的电 路图；

图2是本实用新型实施例中所述斩波稳定带隙基准电压源的电路图；

图3是本实用新型实施例中所述斩波稳定模块的电路图；

图中：1-偏置电压源/时钟信号源，2-带隙基准电压源，3-过放电比较 器，4-过充电比较器，5-过量电流比较器，6-短路比较器，7-状态机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。