[發明專利]一種電壓檢測電路

有效

• 申請號: 202110449636.4
• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN113376423B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 王釗
• 申請（專利權）人: 合肥中感微電子有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 蘇州簡理知識產權代理有限公司 32371
• 代理人: 龐聰雅

本發明提供一種電壓檢測電路，其包括：帶隙基準電壓產生電路，其用于產生帶隙基準電壓，其包括運算放大器、雙極型晶體管Q1、雙極型晶體管Q2、雙極型晶體管Q3和雙極型晶體管Q4，第一電流源和第二電流源，第一分壓電路，其基于受檢輸入電壓產生第一檢測電壓；第二分壓電路，其基于受檢輸入電壓產生第二檢測電壓；第一比較器，其第一輸入端接收帶隙基準電壓，其第二輸入端接收第一檢測電壓；第二比較器，其第二輸入端接收帶隙基準電壓，其第一輸入端接收第二檢測電壓。與現有技術相比，本發明的一個目的是提高充電過壓保護閾值精度和放電過壓保護閾值；其另一目的是盡可能復用雙極型晶體管，從而減少雙極型晶體管的數量，有效的節省了器件面積，降低成本。

【技術領域】

本發明涉及集成電路技術領域，特別涉及一種電壓檢測電路。

【背景技術】

請參考圖1所示，其為現有技術中的一種電池保護電路里實現充電過壓保護和放電過流保護的電壓檢測電路的電路示意圖，其中實現了共用雙極型晶體管(圖1中的Q1和Q2)，通過共用雙極型晶體管可以節省芯片面積，因為一般雙極型晶體管面積比較大。圖1中包括PMOS管MP1、電阻R1～R7、運算放大器OP、比較器Comp1和Comp2。圖1中的帶隙基準電壓BG滿足VBG＝Vbe1+[(Vbe2-Vbe1)+Vos].R1/R3,其中VBG為節點BG的電壓值，Vbe1為雙極型晶體管Q1的基極-發射極電壓，Vbe2為雙極型晶體管Q2的基極-發射極電壓，Vos為運算放大器OP的等效輸入失調電壓，R1為電阻R1的電阻值，R3為電阻R3的電阻值。Voc的閾值可以通過VBG.(R4+R5)/R5來計算，其中VBG為節點BG的電壓值，R4為電阻R4的電阻值，R5為電阻R5的電阻值；Vod的閾值可以通過VBG.(R6+R7)/R7來計算，其中VBG為節點BG的電壓值，R6為電阻R6的電阻值，R7為電阻R7的電阻值。Comp1的輸出結果OC為高電平時表示出現充電過壓；當OC為低電平時表示未出現充電過壓。Comp2的輸出結果OD為高電平時表示出現放電過壓；當OD為低電平時表示未出現放電過壓。隨著技術不斷發展，為了讓電池充得更滿和同時提高電池安全性，市場上需要更高精度的充電過壓保護閾值。

因此，有必要提出一種改進的技術方案來克服上述問題。

【發明內容】

本發明的目的在于提供一種電壓檢測電路，其一個目的是進一步提高充電過壓保護閾值精度和放電過壓保護閾值，從而使電池充得更滿，同時提高電池安全性；其另一目的是盡可能復用雙極型晶體管，從而減少雙極型晶體管的數量，有效的節省了器件面積，降低成本。

根據本發明的一個方面，本發明提供一種電壓檢測電路，其包括：帶隙基準電壓產生電路，其用于產生帶隙基準電壓BG，其包括運算放大器OP、雙極型晶體管Q1、雙極型晶體管Q2、雙極型晶體管Q3和雙極型晶體管Q4，第一電流源I1和第二電流源I2，第一分壓電路，其基于受檢輸入電壓產生第一檢測電壓；第二分壓電路，其基于所述受檢輸入電壓產生第二檢測電壓；第一比較器Comp1，其第一輸入端接收所述帶隙基準電壓BG，其第二輸入端接收所述第一檢測電壓；第二比較器Comp2，其第二輸入端接收所述帶隙基準電壓BG，其第一輸入端接收所述第二檢測電壓。

進一步的，所述帶隙基準電壓產生電路還包括電阻R1、R2和R3，第一電流源I1給雙極型晶體管Q1提供電流，第二電流源I2給雙極型晶體管Q2提供電流，電阻R1連接于連接節點BG和連接節點A之間，電阻R2連接于連接節點BG和連接節點E之間，所述運算放大器OP的第一輸入端與所述連接節點A相連，其第二輸入端與所述連接節點E相連，電阻R3連接于所述連接節點B和連接節點A之間，所述連接節點B連接至雙極型晶體管Q3，連接節點E連接至雙極型晶體管Q4；雙極型晶體管Q1和雙極型晶體管Q3層疊，雙極型晶體管Q2和雙極型晶體管Q4層疊，使得電阻R3上的壓差等于(Vbe2-Vbe1)+(Vbe4-Vbe3)，其中Vbe2為雙極型晶體管Q2的基極-發射極壓差，Vbe1為雙極型晶體管Q1的基極-發射極壓差，Vbe3為雙極型晶體管Q3的基極-發射極壓差，Vbe4為雙極型晶體管Q4的基極-發射極壓差。