[發明專利]線性充電系統、恒流恒壓控制電路及其電壓跟隨控制方法

在審

• 申請號: 201910123334.0
• 申請日: 2019-02-18
• 公開（公告）號: CN109861329A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 班?？?/a>
• 申請（專利權）人: 上海南麟電子股份有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

本發明提供一種線性充電系統、恒流恒壓控制電路及其電壓跟隨控制方法，包括恒流恒壓控制電路，供電的電源輸入電路及儲能的電池模組；其中，恒流恒壓控制電路包括：電流采樣管，輸出功率管，控制電流采樣管及輸出功率管的漏極電壓相同的電壓跟隨控制模塊，基于電壓采樣反饋信號及電流采樣反饋信號調整電流采樣管及輸出功率管柵極電壓的柵極控制模塊。本發明的線性充電系統、恒流恒壓控制電路及其電壓跟隨控制方法通過線性控制串聯在電流采樣支路上N型調整管阻抗，無啟動電流過沖，解決線性充電管理在啟動時存在電流過沖甚至由其導致的不斷重啟的問題，且可以簡化部分電路；且輸出電流在輸出電壓較低時仍然保持高精度的電流放大倍數。

技術領域

本發明涉及集成電路設計及應用領域，特別是涉及一種線性充電系統、恒流恒壓控制電路及其電壓跟隨控制方法。

背景技術

多年來，各種線性充電管理IC(集成電路)已經得到長足發展和廣泛應用，以實現電池充電中恒流恒壓輸出的控制，應用于各種便攜設備的電池管理中。

現有技術中通過控制P管的阻抗及壓降來實現電流采樣管漏極與輸出功率管的漏極電壓一致，但由于P管的柵極電壓為低電平時P管導通，存在啟動時電流過沖的風險。因此，現有技術中的會增加防過沖保護，例如當電流設置端的電壓大于1.2V時關閉恒流恒壓控制模塊，但是，在惡劣的情況下采樣電流支路會觸發芯片關閉工作或者芯片不斷的重啟，使芯片不能正常工作，如圖3所示，當輸入電源VIN到來后，芯片開始工作，當防過沖保護起效時(防過沖保護信號SHDN高電平時進行防過沖保護)，恒流恒壓控制模塊關閉，恒流恒壓控制模塊的輸出電流下降；當防過沖保護失效時(防過沖保護信號SHDN低電平時不進行防過沖保護)，恒流恒壓控制模塊開啟，恒流恒壓控制模塊的輸出電流上升；多次反復重啟，芯片無法工作。另外，由于P管源柵極的鉗位，電流采樣管的漏極電壓無法跟隨輸出功率管的漏極電壓，導致輸出功率管的與電流采樣管的電流放大倍數偏差于所設定的倍數。

綜上所述，找到一種方法或技術來規避采樣電流支路觸發芯片關閉或芯片不斷重啟的風險，讓輸出電流在輸出電壓較低時仍然保持電流放大倍數較精確，已成為本領域技術人員亟待解決的問題之一。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種線性充電系統、恒流恒壓控制電路及其電壓跟隨控制方法，用于解決現有技術中恒流恒壓控制芯片頻繁重啟、電壓跟隨精度低等的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種恒流恒壓控制電路，所述恒流恒壓控制電路至少包括：

電流采樣管、輸出功率管、電壓跟隨控制模塊、輸出電壓采樣模塊及柵極控制模塊；

所述電流采樣管的源極連接輸入電源，柵極連接所述柵極控制模塊的輸出端，漏極經所述電壓跟隨控制模塊后連接采樣電阻的第一端，所述采樣電阻的第二端接地，所述電流采樣管用于生成采樣電流；

所述輸出功率管的源極連接所述輸入電源，柵極連接所述柵極控制模塊的輸出端，漏極連接所述輸出電壓采樣模塊，用于調整輸出電流；

所述電壓跟隨控制模塊連接于所述電流采樣管及所述輸出功率管的漏極，用于控制所述電流采樣管的漏極電壓跟隨所述輸出功率管的漏極電壓，其中，所述電壓跟隨控制模塊包括運算放大器及N型調整管；所述運算放大器的輸入端分別連接所述電流采樣管及所述輸出功率管的漏極；所述N型調整管的漏極連接所述電流采樣管的漏極，源極連接所述采樣電阻的第一端，柵極連接所述運算放大器的輸出端；

所述柵極控制模塊連接所述輸出電壓采樣模塊及所述采樣電阻的第一端，將所述輸出電壓采樣模塊輸出的電壓采樣反饋信號與第一校準電壓進行比較，將所述采樣電阻上的電流采樣反饋信號與第二校準電壓進行比較，并基于兩個比較結果調整所述電流采樣管及所述輸出功率管的柵極電壓，進而控制輸出電壓值。