[發明專利]用于保護電池的芯片及PCB

有效

• 申請號: 201110422526.5
• 申請日: 2011-12-15
• 公開（公告）號: CN102570407A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 尹航;王釗;楊靖
• 申請（專利權）人: 無錫中星微電子有限公司
• 主分類號: H02H7/18
• 分類號: H02H7/18;H02J7/00
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華

技術領域

本發明涉及電子技術及嵌入式領域，特別是涉及用于保護電池的芯片及PCB。

背景技術

由于便攜設備的功率需求變得越來越大，電池容量被迫增大，以提供更長使用時間滿足需求。這就需要縮短這些較大型電池的充電時間，最大限度減小充電期間的熱耗散，提高轉換效率，技術人員設計出開關式充電器，能夠縮短充電時間并解決目前與使用線性充電器方案相關的散熱問題。開關式充電器可為手機、智能手機、平板電腦、無線寬帶熱點、數碼相機和便攜媒體/游戲播放器和其它便攜產品中的單節或雙節鋰離子電池充電。

現有的開關式充電器的結構參見圖1所示。開關式充電器在恒流充電過程中需要對電感電流進行控制，為達到這個目的，在電感電流通路上串接電阻，一般位于電池保護芯片內管腳CS與管腳BAT之間，用于將電感電流信號感應到充電控制內部進行處理。

該方式不僅占用管腳CS，而且電流通路上的電阻直接影響電流控制精度，所以該電阻精度要求較高。電阻的值越大，檢測到的電流信號精度就越高，但同時也會導致越大的功率浪費，而要彌補電阻上造成的功率浪費，功率開關管的導通電阻就要更小，間接提高了產品成本。

發明內容

本發明實施例提供一種用于保護電池的芯片及PCB，用于提供更穩定的電流。

一種用于保護電池的芯片，包括：

開關控制模塊，用于控制電源端到電池連接端之間的通路的聯通或斷開；

與開關控制模塊連接的時間控制模塊，用于控制所述通路斷開的時間，該時間與電池連接端電壓成反比。

一種印刷電路板(PCB)，包括如權利要求1至11中任一項所述的芯片。

本發明實施例通過設計一個與開關控制模塊連接的時間控制模塊來控制電源端到電池連接端之間的通路斷開的時間，該時間與電池連接端電壓成反比。

附圖說明

圖1為現有技術中PCB的結構圖；

圖2為本發明實施例中電感電流波形示意圖；

圖3為本發明實施例中芯片的主要結構圖；

圖4為本發明實施例中芯片的詳細結構圖；

圖5為本發明實施例中時間控制模塊的結構圖。

具體實施方式

本申請的發明人發現，開關式充電器工作在恒流充電時的電感電流波形示意圖如圖2所示。有公式Iavg＝Ipeak-Iripple/2＝Ipeak-D*Toff/2＝Ipeak-Toff*Vbat/2L，其中Iavg為平均電流，Ipeak為峰值電流，Iripple為電流震蕩幅度，D為Upside?Switch?off(上端開關截止)階段電感電流下降斜率，Toff為Upside?Switch?off?time(上端開關截止時間)，Vbat為電池電壓，L為電感值。如果Ipeak確定，那么希望獲得固定不隨電池電壓改變的平均電流Iavg，就需要Toff*Vbat為常數。由于Vbat會隨著充電而發生變化，所以要使Toff*Vbat為常數，就需要產生與Vbat成反比的Toff。本發明實施例通過設計一個與開關控制模塊連接的時間控制模塊來控制電源端到電池連接端之間的通路斷開的時間，該時間與電池連接端電壓成反比。

參見圖3，本實施例中用于保護電池的芯片包括：開關控制模塊301和時間控制模塊302。

開關控制模塊301的電源端用于連接充電電源，電源端的輸入電壓用VINP表示，同時VINP表示電源端。開關控制模塊301的電池連接端用于連接電池，電池連接端的電壓用VBAT表示，同時VBAT表示電池連接端。開關控制模塊301用于控制電源端到電池連接端之間的通路的聯通或斷開。

與開關控制模塊連接的時間控制模塊302用于控制所述通路斷開的時間，該時間與電池連接端電壓成反比。

具體的，參見圖4所示，開關控制模塊301包括：觸發器401、第一比較器(CC-CMP)402、第一控制開關403、第二控制開關404和電感線圈405。