[發(fā)明專(zhuān)利]數(shù)控恒流驅(qū)動(dòng)電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110230217.8
• 申請(qǐng)日: 2011-08-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102355012A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭良寶;劉文峰;李杰平;門(mén)洪達(dá);張碧珍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深圳市天微電子有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02J7/00
• 分類(lèi)號(hào): H02J7/00;H03K23/56
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 何平

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及恒流驅(qū)動(dòng)電路，尤其是涉及一種數(shù)控恒流驅(qū)動(dòng)電路。

【背景技術(shù)】

傳統(tǒng)普遍采用的恒流驅(qū)動(dòng)電路如圖1所示，其工作原理為：電阻R1和穩(wěn)壓管DZ為電路提供基準(zhǔn)電壓，運(yùn)算放大器A控制MOS管Q1對(duì)電池BAT進(jìn)行充電，充電電流由電阻R上采樣獲得，并送至運(yùn)算放大器A的反向端，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)恒流控制。

傳統(tǒng)線性恒流充電的缺點(diǎn)：

1、采用閉環(huán)線性控制，為了適應(yīng)不同的電池負(fù)載，需要增加補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，否則電路穩(wěn)定性、可靠性大大降低。

2、電路的基準(zhǔn)電壓采用穩(wěn)壓管，精度和溫度系數(shù)、一致性不好；批量生產(chǎn)需要選測(cè)，給采購(gòu)、加工、生產(chǎn)帶來(lái)很多不便，生產(chǎn)成本高，維修和檢測(cè)不便。

3、充電電流由電阻R上獲得，恒流精度取決于電阻R的溫度系數(shù)、精度和一致性(這里忽略運(yùn)算放大器的溫度系數(shù)和失調(diào)電壓)。如果選用溫漂系數(shù)和一致性好的電阻，成本勢(shì)必增加。

4、Q1必須工作線性放大區(qū)，否則不能恒流。Q1的源漏壓降過(guò)高會(huì)導(dǎo)致Q1的功耗過(guò)大，不利于散熱，Q1需要采用更大面積的MOS管；另一方面也限制了VDD下限范圍。

5、電路形式固定，如果想實(shí)現(xiàn)多樣化恒流比如涓流充電時(shí)，修改不方便；而且電路無(wú)數(shù)控接口，需要增加較多的額外器件來(lái)實(shí)現(xiàn)智能控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

基于此，有必要提供一種能夠多樣化提供精確恒流控制的數(shù)控恒流驅(qū)動(dòng)電路。

一種數(shù)控恒流驅(qū)動(dòng)電路，包括可逆計(jì)數(shù)器、恒流大小調(diào)節(jié)模塊以及電流檢測(cè)模塊，所述電流檢測(cè)模塊用于檢測(cè)充電電流并根據(jù)充電電流的大小向可逆計(jì)數(shù)器發(fā)送信號(hào)使可逆計(jì)數(shù)器遞增計(jì)數(shù)或遞減計(jì)數(shù)，所述可逆計(jì)數(shù)器根據(jù)計(jì)數(shù)值使多個(gè)輸出腳分別相應(yīng)地輸出高電平或低電平，所述恒流大小調(diào)節(jié)模塊包括多個(gè)與所述輸出腳對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)單元，所述調(diào)節(jié)單元在所述輸出腳為高電平時(shí)導(dǎo)通，在所述輸出腳為低電平時(shí)關(guān)閉。

優(yōu)選地，所述可逆計(jì)數(shù)器包括多個(gè)級(jí)聯(lián)的D觸發(fā)器，每一D觸發(fā)器的D端和Q端連接、Q端作為所述可逆計(jì)數(shù)器的輸出腳之一，并且第一級(jí)的D觸發(fā)器的時(shí)鐘輸入端CLK輸入時(shí)鐘信號(hào)，此后每一級(jí)的D觸發(fā)器的時(shí)鐘輸入端CLK通過(guò)模擬開(kāi)關(guān)與前一級(jí)的D觸發(fā)器的Q端、Q端復(fù)用連接，所有模擬開(kāi)關(guān)都連接所述可逆計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)方向腳，所有D觸發(fā)器的復(fù)位端連接所述可逆計(jì)數(shù)器的復(fù)位信號(hào)輸入腳。

優(yōu)選地，所述可逆計(jì)數(shù)器還包括計(jì)數(shù)溢出控制單元，所述計(jì)數(shù)溢出控制單元在所述多個(gè)D觸發(fā)器的輸出均為高電平或均為低電平時(shí)，使輸入到第一級(jí)D觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)始終為低電平。

優(yōu)選地，所述調(diào)節(jié)單元包括與非門(mén)和MOS管，所述與非門(mén)的兩個(gè)輸入腳分別連接所述可逆計(jì)數(shù)器的復(fù)位信號(hào)輸入腳和輸出腳之一，所述與非門(mén)的輸出腳連接MOS管的柵極，所述MOS管的源極、漏極連接電源的正極和充電電池的正極之間。

優(yōu)選地，所述MOS管為PMOS，且數(shù)量為7個(gè)，按照與輸出腳的計(jì)數(shù)位從高到低分別對(duì)應(yīng)地記為PMOS0～PMOS6，其中，PMOS1～PMOS6的開(kāi)通電阻分別為PMOS0的開(kāi)通電阻的1/2、1/4、1/8、1/16、1/32、1/64倍。

優(yōu)選地，所述電流檢測(cè)電路包括差分放大器、跟隨器、鏡像電流源以及比較器，所述跟隨器包括MOS管M1和電阻R1，所述差分放大器的同相輸入端輸入基準(zhǔn)電壓、反相輸入端連接MOS管M1的漏極并通過(guò)所述電阻R1接地，所述差分放大器的輸出端連接MOS管M1的柵極，所述MOS管M1的漏極與鏡像電流源的一端連接，所述鏡像電流源的另一端通過(guò)連接MOS管M2的源極、所述MOS管M2的漏極連接MOS管M3的源極，所述MOS管M3的漏極接地，所述MOS管M2的柵極輸入所述基準(zhǔn)電壓，所述MOS管M3的柵極輸入電源電壓，所述MOS管M2的漏極還連接所述比較器的反相輸入端，所述比較器的同相輸入端采樣所述充電電流，所述比較器的輸出端輸出使可逆計(jì)數(shù)器遞增計(jì)數(shù)或遞減計(jì)數(shù)的信號(hào)。

優(yōu)選地，所述鏡像電流源包括兩個(gè)源極和柵極均相互連接的MOS管M4、MOS管M5，所述MOS管M1的源極連接所述MOS管M4的漏極，且連接到MOS管M4和MOS管M5共同連接的柵極。

上述數(shù)控恒流驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)可逆計(jì)數(shù)器的遞增和遞減使調(diào)節(jié)單元導(dǎo)通或斷開(kāi)，從而改變充電電流的大小，電流檢測(cè)模塊則根據(jù)電流的變化使可逆計(jì)數(shù)器不停地做加、減計(jì)數(shù)，使充電電流會(huì)在設(shè)定值附近來(lái)回波動(dòng)，其平均值就等于設(shè)定的恒流值，因而可以較為精確地控制恒流并適應(yīng)多種負(fù)載。

【附圖說(shuō)明】

圖1為傳統(tǒng)的恒流驅(qū)動(dòng)電路；

圖2為一實(shí)施例的數(shù)控恒流驅(qū)動(dòng)電路的模塊圖；