[发明专利]电阻调整电路及方法、检测方法及电池管理系统

说明书

本公开提供一种电阻调整电路，其包括：熔断电阻，所述熔断电阻能够通过施加在熔断电阻两端的电压而熔断；第一电子开关，所述第一电子开关设置于熔断电阻连接电源或者接地的电路；上拉电阻，所述上拉电阻设置于熔断电阻和电源之间的电路；锁存器，所述锁存器连接于所述上拉电阻与熔断电阻连接的一端；以及第二电子开关，所述第二电子开关设置于所述熔断电阻与锁存器连接的电路；其中，向第一电子开关施加第一PWM波形，使得电阻调整电路间歇性地接入电源；向第二电子开关施加第二PWM波形，以在锁存器采样后，关断第二电子开关。本公开还提供一种电阻调整方法、检测方法及电池管理系统。

技术领域

本公开涉及一种电阻调整电路及方法、基准电阻网络、检测方法及电池管理系统，属于集成电路技术领域。

背景技术

在电池系统中，电池的过度充电、过度放电不仅会降低电池的使用寿命，严重情况还会引发爆炸和火灾的安全事故。

现有技术中的电池过压过流检测均通过比较器电路实现，即通过比较采集电压和基准电压的高低来检测是否过压过流，由此，基准电压的精度直接影响到电池过压过流的检测结果。

常见的基准电压通过图1所示的电路来获得，但是，该电路在制造过程中，电阻、三极管、运算放大器因为半导体制造工艺均会产生偏差，该偏差对于基准电压产生了实质的影响。经过测算，由于半导体工艺导致的V_REF的误差大约为30mV，由此导致检测电池过压的不准确，电压检测偏差为30mV。

更进一步，若MOS导通电阻为5mΩ，即Rds(on)＝5mΩ，因为V_REF误差，就会导致检测过流检测不准确，电流偏差大小为：V_REF/Rds(on)＝30mV/5mΩ＝6A。

对于集成电路，芯片一经流片，电路的相关特性就已确定。然而受到工艺环境等非理想因素影响，一些参数并不符合设计预期，导致流片后芯片的精度及性能与预期相差甚远。为了弥补电路设计期望与芯片最终性能之间的差距，需要采用调整技术。

在解决V_REF的偏差问题时，可以在芯片封装前，通过晶圆级测试(wafer leveltesting)发现V_REF的偏差，然后，采用薄膜电阻激光调整技术(laser cut)切断金属连线，改变R1/R2的比值，基本原理如图2所示。

但是，在完成晶圆级测试后，芯片进入封装工序，封装完成后，基准电压产生电路(硅带隙基准源)会因为芯片在封装基座上的应力，以及封装顶部的塑封的应力的影响，而导致V_REF再一次发生偏差。

为了同时解决因制造工艺引起的偏差，以及封装应力引起的误差，可以在芯片封装完成后，采用大电流熔断多晶硅电阻的调整方式(poly fuse)，切断电阻连接，改变电阻R1/R2比值，同时消除系统(工艺制造和封装应力)误差，其原理图如图3所示。

参考图3所示的电路，当熔丝电阻fuse不熔断，其电阻值远远小于上拉电阻RU。此时反相器输出高电平，NMOS M1打开。由于NMOS M1导通电阻远远小于R2和R1，因此AB之间等效电阻为R1。熔丝电阻fuse熔断后，电阻无穷大，此时反相器输出低电平，NMOS M1关断，AB之间等效电阻为R1+R2。

但是，大电流熔断多晶硅电阻/熔丝电阻来调整电阻问题在于容易导致电路漏电，系统功耗增加，这在低功耗电路设计中是不允许的。

因为多晶硅电阻/熔丝电阻彻底熔断后，可以达到1～10MΩ的极大电阻值，但是如果熔断不彻底，或者随着电路老化，或者电路温度变化，就会导致多晶硅电阻可能在200kΩ～500kΩ，如果电源电压为5V，那么就会导致漏电流为10uA～25uA。

因此，亟需提供一种电阻调整电路，既能同时解决封装应力及制造工艺的引入的误差，又能够解决大电流熔断多晶硅电阻后的漏电问题，降低系统功耗。

发明内容