[發明專利]一種電池快速充電電路

有效

• 申請號: 201310517982.7
• 申請日: 2013-10-28
• 公開（公告）號: CN103532201A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 王釗
• 申請（專利權）人: 無錫中星微電子有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 北京億騰知識產權代理事務所 11309
• 代理人: 陳霽

1.一種電池快速充電電路，其特征在于，包括：充電模塊（100）和檢測模塊（200），

所述檢測模塊（200）將電池電壓（VBAT）分別與第一閾值電壓（VREG）和第三閾值電壓（VPRE）進行比較，所述第一閾值電壓（VREG）大于所述第三閾值電壓（VPRE）；

當所述電池電壓（VBAT）大于所述第三閾值電壓（VPRE）且小于第一閾值電壓（VPEG）時，所述檢測模塊（200）輸出第一比較結果，所述充電模塊（100）根據所述第一比較結果以第一電流值對所述電池（BAT1）進行充電；

當所述電池電壓（VBAT）大于所述第一閾值電壓（VPRE）時，所述檢測模塊（200）輸出第二比較結果，所述充電模塊（100）根據所述第二比較結果和周期性脈沖信號(PWM)以不同電流值交替對所述電池（BAT1）進行充電。

2.根據權利要求1所述的電路，其特征在于：當所述電池電壓（VBAT）小于所述第三閾值電壓（VPRE）時，輸出第三比較結果，第一運算放大器（IA）根據所述第三比較結果控制所述充電模塊（100）以第二電流值對電池（BAT1）進行充電；所述第二電流值小于所述第一電流值。

3.根據權利要求1所述的電路，其特征在于：所述檢測模塊（200）包括第一比較器（Com1）和第三比較器（Com3），所述第一比較器（Com1）對電池電壓(VBAT)與所述第一閾值電壓（VREG）比較，所述第三比較器（Com3）對電池電壓(VBAT)與第三閾值電壓（VPRE）比較。

4.根據權利要求1所述的電路，其特征在于：所述充電模塊（100）包括電流鏡，所述電流鏡包括第一支路和至少一個第二支路，所述第一支路提供基準電流，所述第二支路提供對電池（BAT1）充電的充電電流。

5.根據權利要求4所述的電路，其特征在于：還包括第一開關（S1）和第一運算放大器（IA），所述充電模塊（100）還包括電阻（Rprog），所述電阻（Rprog）連接在所述第一支路上，所述第一運算放大器（IA）的第一輸入端連接在所述電阻（Rprog）的一端，所述第一運算放大器（IA）的第二輸入端由參考電壓通過所述第一開關（S1）連接，當第三比較結果在有效的時候接通所述第一開關（S1）；所述第一運算放大器（IA）的輸出端連接到第一支路上，使得第一運算放大器（IA）形成一個負反饋關系。

6.根據權利要求4所述的電路，其特征在于：所述充電模塊（100）還包括第四開關（S4）和第五開關（S5），至少一個第二支路還包括第三支路，所述檢測模塊（200）在第二比較結果有效的時候選通周期性脈沖信號(PWM)信號，所述周期性脈沖信號(PWM)控制所述第四開關（S4）和第五開關（S5），使得所述第三支路交替接入電流鏡和從電流鏡斷開。

7.根據權利要求3所述電路，其特征在于，所述檢測模塊（200）還包括D觸發器（FFDR1），

所述D觸發器（FFDR1）與所述第一比較器（Com1）的輸出端連接，所述檢測模塊（200）根據所述D觸發器（FFDR1）的輸出信號以及周期性脈沖信號(PWM)輸出充電信號（VS4），所述充電信號（VS4）用于控制所述充電模塊（100）以不同電流值交替對所述電池（BAT1）進行充電。

8.根據權利要求3或7所述的電路，其特征在于，所述檢測模塊（200）還包括邏輯運算單元（210）和第二比較器（Com2），

所述邏輯運算單元(210)與所述第一比較器（Com1）的輸出端和所述第二比較器（Com2）的輸出端連接，所述邏輯運算單元(210)根據所述第一比較器（Com1）和所述第二比較器（Com2）的比較結果以及周期性脈沖信號(PWM)輸出電池結束充電信號（QEND）。

9.根據權利要求4所述的電路，其特征在于：所述第一支路包括第一MOS晶體管（MP1）和第三MOS晶體管（MP3）,所述第二支路包括第二MOS晶體管（MP2），所述第一MOS晶體管（MP1）的漏極和所述第三MOS晶體管（MP3）的源連接第二運算放大器（MA）的第一輸入端，所述第二MOS晶體管（MP2）的漏極連接所述第二運算放大器（MA）的第二輸入端，所述第二運算放大器（MA）的輸出端與所述第三MOS晶體管（MP3）的柵極連接，所述第二運算放大器（MA）用于調整所述第一MOS晶體管（MP1）的漏極電壓和所述第二MOS晶體管（MP2）的漏極電壓相等。

10.根據權利要求1所述的電路，其特征在于：所述充電模塊（100）包括電流鏡，所述電流鏡包括第一支路、第二支路和第三支路，所述第一支路利用所述第一運算放大器（IA）產生基準電流，所述第二支路和所述第三支路復制所述基準電流，并共同或單獨對所述電池（BAT1）進行充電；

所述電路還包括第一開關（S1）和第一運算放大器（IA），所述充電模塊（100）還包括電阻（Rprog），所述電阻（Rprog）連接在所述第一支路上，所述第一運算放大器（IA）的第一輸入端連接在所述電阻（Rprog）的一端，所述第一運算放大器（IA）的第二輸入端由參考電壓通過所述第一開關（S1）連接，當第三比較結果在有效的時候接通所述第一開關（S1）；所述第一運算放大器（IA）的輸出端連接到第一支路上，使得第一運算放大器（IA）形成一個負反饋關系；

所述檢測模塊（200）包括第一比較器（Com1）和第三比較器（Com3），所述第三比較器（Com3）用于對所述電池電壓（VBAT）與所述第三閾值電壓（VPRE）進行比較，并輸出所述第一比較結果，所述第一開關（S1）受控于所述第一比較結果；所述第一比較器（Com1）對所述電池電壓（VBAT）與第一閾值電壓（VREG）進行比較，并輸出第二比較結果，所述電流鏡根據所述第二比較結果以不同電流值交替對所述電池（BAT1）進行充電。