專利名稱：一種電池保護電路的過充電壓檢測電路的制作方法
—種電池保護電路的過充電壓檢測電路
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子電路領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種電池保護電路的快速檢測電路。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的鋰電池通常會設(shè)置一個電池保護芯片(或稱為電池保護電路)來管理電池電芯的充電和放電。如圖1所示，其顯示一塊電池內(nèi)電池保護芯片的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，一塊電池保護芯片其通常設(shè)置在電池電芯Bat和電池對外的正負極BP+、BP-之間，其通常包括三個連接端和兩個控制端，三個連接端分別為連接于電池電芯的正極的VCC端，連接于電池電芯負極的VSS端，連接于電池對外負極BP-的VM端，兩個控制端分別為控制電池電芯放電開關(guān)Ql的放電控制端DOUT和控制電池電芯充電開關(guān)Q2的充電控制端COUT。當對電池進行充電時，電池保護芯片會測試電池電芯Bat的正負極之間的電壓 差，如果電池電芯Bat之間的電壓低于電池的標準電壓，則表示電池電芯的電量不滿,可以對其進行充電，則電池保護芯片的充電控制端COUT控制充電開關(guān)Q2導通，形成充電通路，連接于電池對外正負極BP+、BP-的外界電源對電池電芯進行充電。當電池作為電源對外放電時，電池保護芯片的放電控制端DOUT輸出信號，控制放電開關(guān)Ql導通，電池電芯對外放電。電池保護芯片通常會設(shè)置保護機制來防止對電池電芯的過度充電。例如，通常一個電池電芯，其充滿時的電壓是一個標準值，假設(shè)是4. 3V，電池保護芯片包括一個過充保護電路，其根據(jù)電池電芯的正負極之間的電壓是否超過4. 3v來判斷電池電芯是否過充，如果電池電芯的正負極之間的電壓超過4. 3v，則電池保護芯片的過充保護電路會輸出一個控制信號，充電輸出端COUT會根據(jù)該過充保護電路輸出的控制信號控制充電開關(guān)Q2，停止對電池電芯充電。對于每個電池保護芯片，其過充保護電壓是由其內(nèi)部的過充保護電路決定的，在制造完一塊電池保護芯片時，需要對該芯片進行測試，以確定該芯片的實際的過充保護電壓。而電池保護芯片中為防止噪聲等問題造成的誤動作，通常有一內(nèi)部延遲電路，典型的過充延遲時間大約在O.1秒至2秒之間.但是在電池保護芯片的測試階段，為了測試過充電保護電壓(VOC)，可能需要用多個電壓來模擬電池電芯的充電電壓進行多次測試，而每次因為延遲電路的延遲時間，使得整個芯片測試所耗費的時間是相當可觀的，這對于大量的電池保護IC產(chǎn)品測試是非常不利的，一般現(xiàn)有技術(shù)如圖1所示，電池保護芯片除去VCC，VSS, VM, DOUT，COUT五個必需引腳外，額外增加一個測試引腳DS，通過直接對測試引腳DS施加測試電壓來減少測試時的延遲時間，通過測試可以測出該電池保護芯片的精確的過充電保護電壓，如果該電池保護芯片的實際過充保護電壓不符合要求的過充保護電壓，可以對電路中的相關(guān)器件的參數(shù)進行修調(diào)(trimming)，從而將過充電保護電壓修調(diào)到一定的精度范圍內(nèi)。如圖2所示，其顯示現(xiàn)有的過充電壓檢測電路的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2中所示，其中電源電壓BAT即測試的電源電壓，該過充電壓檢測電路包括由NPN三極管Ql、Q2，電阻R1，PMOS第一晶體管PMl、PM2形成的一個基于Λ VBE/R的電流偏置電路，其中Λ Vbe=VBE2-VBEI。PMOS第三晶體管ΡΜ3和第一晶體管PMl形成電流鏡像電路，因此ΡΜ3所在電路的電流為Δ Vbe/R1，三極管Q3的基極連接于由電阻R3和R4串聯(lián)組成的分壓電路的R3和R4的連接節(jié)點，這樣R3和R4組成的分壓電路的電壓為(R3+R4) * (Vbe3+R2* Δ VBE/R1) /R3，該分壓電路的電壓即為該芯片保護電路的過充保護電壓V0C，該過充保護電壓檢測電路還包括一個PMOS晶體管PM4，其柵極連接于PM3的漏極與三極管Q3的集電極的連接節(jié)點，其漏極連接于一個放大整形電路Al的輸入端?，F(xiàn)有的測試芯片的過充保護電壓的方法是一步一步地調(diào)節(jié)電源電壓BAT，當電源電壓小于VOC電壓時，晶體管PM4截止，則放大整形電路Al的輸入端輸入的電壓是逐漸增大的，此時放大整形電路Al的輸出端輸出低電平，隨著電源電壓的逐漸增大，當電源電壓達到芯片保護電路的過充保護電壓VOC時，放大整形電路Al的輸入端輸入的電壓增大到放大整形電路Al的翻轉(zhuǎn)電壓，則放大整形電路Al的輸出端輸出高電平，這樣即可以確定該放大整形電路Al的翻轉(zhuǎn)時候的電源電壓即為該芯片的過充保護電壓。
對于一個芯片，其實際的過充電保護電壓是未知的，范圍可能很寬，所以現(xiàn)有的測試方法是提供一個范圍較寬的測試電源電壓，通過每間隔一個步進的方式掃描測試電源電壓，當掃描到測試電源電壓為某個電壓而過充檢測電路輸出發(fā)生變化時即可確定該測試電壓的值為該芯片的過充保護電壓。但現(xiàn)有的這種方法電源電壓每跳變一個步進(Step)仍然需要等待一定時間進行測試，這樣測試時間仍然會比較長，增加芯片整體成本。另外測試時為了節(jié)省測試時間，每個步進通常會設(shè)定在2飛mv之間，這也犧牲了一定的測試精度。因此，有必要對現(xiàn)有的檢測電路進行改進，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種電池保護電路的過充保護電壓的檢測電路。為達成前述目的，本發(fā)明一種電池保護電路的過充電壓檢測電路，其包括過充電壓檢測單元，其包括輸入端、控制輸出端及過充電壓測量輸出端，其控制輸出端連接于第一功率器件的控制端；第一功率器件，其包括控制端、輸入端及輸出端，其輸入端連接于電源電壓，輸出端連接于第二功率器件的控制端；第二功率器件，其包括控制端、輸入端及輸出端，其輸入端連接于電源電壓，輸出端連接于過充電壓檢測單元的輸入端；過充電壓檢測單元的輸入端連接于電源電壓，如果過充電壓檢測單元檢測到的輸入電壓小于過充保護電壓，過充電壓檢測單元的控制輸出端輸出第一控制信號控制第一功率器件的輸出端輸出第一電平，當過充電壓檢測單元檢測到的輸入電壓大于過充保護電壓，過充電壓檢測單元的控制輸出端輸出第二控制信號控制第一功率器件的輸出端輸出第二電平；第一功率器件的輸出端輸出第一電平時控制第二功率器件的輸出端的輸出增大過充電壓檢測單元的輸入電壓，第一功率器件的輸出端輸出第二電平時控制第二功率器件的輸出端的輸出降低過充電壓檢測單兀的輸入電壓。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述過充電壓檢測電路進一步包括一個控制第二功率器件連接至過充電壓檢測單元的測試開關(guān)，當測試開關(guān)閉合時將第二功率器件的輸出端連接至過充電壓檢測單元的輸入端，當測試開關(guān)斷開時將第二功率器件的輸出端自過充電壓檢測單元的輸入端斷開。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述過充電壓檢測單元包括偏置電流電路、鏡像電流電路、電壓檢測支路；鏡像電流電路鏡像偏置電流電路的電流形成第一電流，所述電壓檢測支路在鏡像電流電路產(chǎn)生第二電流，所述過充電壓檢測單元比較所述第一電流和第二電流后其控制輸出端輸出控制第一功率器件的控制信號。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述電流偏置電路包括NPN型第一三極管Q1、第二三極管Q2，第一電阻Rl，PMOS型第一晶體管PM1、第二晶體管PM2，其中該電流偏置電路的第一晶體管PMl的源極連接于電源電壓，第一晶體管PMl的漏極連接于第一三極管Ql的集電極，第一晶體管PMl的柵極與第二晶體管PM2的柵極相連，第一三極管Ql的發(fā)射極通過第一電阻Rl接地，第一三極管Ql的基極與第二三極管Q2的基極相連；第二晶體管PM2的源極連接于電源電壓，第二晶體管PM2的柵極與第一晶體管PMl的柵極相連，第二晶體管PM2的漏極與三極管Q2的集電極相連，第二三極管Q2的發(fā)射極接地，第二三極管Q2的基極與第一三極管Ql的基極相連，所述第二功率器件為一個PMOS晶體管PM5，所述電壓檢測支路包括連接于晶體管PM5的漏極和地之間的串聯(lián)的第三電阻R3和第四電阻R4，所述電流鏡電路包括PMOS第三晶體管PM3和一個NPN型第三三極管Q3，其中第三晶體管PM3的源極連接于電源電壓，第三晶體管PM3的柵極與前述電流偏置電路的第一晶體管PMl的柵極相連，第三晶體管PM3的漏極與第三三極管Q3的集電極相連，第三三極管Q3的發(fā)射極通過第二電阻R2接地，第三三極管Q3的基極連接于電壓檢測支路的第三電阻R3和第四電阻R4相連接的節(jié)點，所述第三晶體管PM3與第三三極管Q3的連接節(jié)點為所述過充電壓檢測單元的控制輸出端，所述第一功率器件為一個PMOS晶體管PM4。為達成前述目的，本發(fā)明一種電池保護電路的過充電壓檢測電路，其包括由NPN型第一三極管Ql、第二三極管Q2，第一電阻Rl，PMOS型第一晶體管PMl、第二晶體管PM2組成的電流偏置電路，其中該電流偏置電路的第一晶體管PMl的源極連接于電源電壓，第一晶體管PMl的漏極連接于第一三極管Ql的集電極，第一晶體管PMl的柵極與第二晶體管PM2的柵極相連，第一三極管Ql的發(fā)射極通過第一電阻Rl接地，第一三極管Ql的基極與第二三極管Q2的基極相連；第二晶體管PM2的源極連接于電源電壓，第二晶體管PM2的柵極與第一晶體管PMl的柵極相連，第二晶體管PM2的漏極與三極管Q2的集電極相連，第二三極管Q2的發(fā)射極接地，第二三極管Q2的基極與第一三極管Ql的基極相連；由一個PMOS第五晶體管PM5與第三電阻R3和第四電阻R4組成的電壓檢測支路，所述第三電阻R3和第四電阻R4串聯(lián)于所述晶體管PM5的漏極和地之間；由一個PMOS第三晶體管PM3和一個NPN型第三三極管Q3組成的電流鏡電路，其中所述第三晶體管PM3的源極連接于電源電壓，第三晶體管PM3的柵極與前述電流偏置電路的第一晶體管PMl的柵極相連，第三晶體管PM3的漏極與第三三極管Q3的集電極相連，第三三極管Q3的發(fā)射極通過第二電阻R2接地，第三三極管Q3的基極連接于電壓檢測支路的第三電阻R3和第四電阻R4相連接的節(jié)點；一個PMOS第四晶體管PM4，其柵極連接于所述電流鏡電路的第三晶體管PM3和第三三極管Q3的集電極的連接節(jié)點，其源極連接于電源電壓，其漏極一路連接于前述第五晶體管PM5的柵極，一路通過電流源接地；
其中第五晶體管的漏極與第四電阻R4的連接節(jié)點為該電池保護電路的過充電壓檢測電路的過充電壓測量點。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在所述第五晶體管PM5的柵極與所述第四晶體管PM4的漏極之間設(shè)置有一個測試開關(guān)。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在所述第四晶體管PM4的柵極與所述第四晶體管的漏極之間設(shè)置有一個由測試開關(guān)控制連接至所述過充電壓檢測電路的補償模塊。本發(fā)明的電池保護電路過充保護電壓檢測電路通過在測試模式下，將開環(huán)電壓檢測電路接成閉環(huán)反饋方式，直接測量得到等效的過充保護電壓，不需要通過掃描電源電壓得到精確的過充電電壓，大幅度減少測試時間，提高電壓測試精度。


圖1是電池保護電路的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是現(xiàn)有的電池保護電路的過充保護電壓檢測電路的結(jié)構(gòu)圖。圖3是本發(fā)明的電池保護電路的過充保護電壓檢測電路的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式此處所稱的“一個實施例”或“實施例”是指可包含于本發(fā)明至少一個實現(xiàn)方式中的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。在本說明書中不同地方出現(xiàn)的“在一個實施例中”并非均指同一個實施例，也不是單獨的或選擇性的與其他實施例互相排斥的實施例。如圖1所示，本發(fā)明的充電電池的電池保護電路設(shè)置在電池電芯Bat和電池對外的正負極BP+、BP-之間，其包括四個連接端和兩個控制端，四個連接端分別為連接于電池電芯的正極的VCC端，連接于電池電芯負極的VSS端，連接于電池對外負極BP-的VM端和用于測試的測試端DS，兩個控制端分別為控制電池電芯放電開關(guān)Ql的放電控制端DOUT和控制電池電芯充電開關(guān)Q2的充電控制端COUT。當對電池進行充電時，電池保護電路會測試電池電芯Bat的正負極之間的電壓差，如果電池電芯Bat之間的電壓低于電池的標準電壓，則表示電池電芯的電量不滿,可以對其進行充電，則電池保護電路的充電控制端COUT控制充電開關(guān)Q2導通，形成充電通路，連接于電池對外正負極BP+、BP-的外界電源對電池電芯進行充電。當電池作為電源對外放電時，電池保護電路的放電控制端DOUT輸出信號，控制放電開關(guān)Ql導通，電池電芯對外放電。電池保護電路通常會設(shè)置保護機制來防止對電池電芯的過度充電。例如，通常一個電池電芯，其充滿時的電壓是一個標準值，假設(shè)是4. 3V，電池保護電路會形成一個過充保護電路，其根據(jù)電池電芯的正負極之間的電壓是否超過4. 3v來判斷電池電芯是否過充，如果電池電芯的正負極之間的電壓超過4. 3v，則電池保護電路的過充保護電路會輸出一個控制信號，充電輸出端COUT會根據(jù)該過充保護電路輸出的控制信號控制充電開關(guān)Q2，停止對電池電芯充電。通常一塊芯片完成制造之后，需要對芯片的各種參數(shù)進行測試，以確定該芯片是否是合格的芯片，其中對于電池保護電路，對其過充保護電壓參數(shù)的測定即是其中一項測試項目。
請參閱圖3所示，其顯示本發(fā)明的測試電池保護電路的過充保護電壓的檢測電路，如圖3中所示，在本發(fā)明的一個實施例中，該過充保護電壓檢測電路包括一個測試電源電壓BAT，由NPN三極管Q1、Q2，電阻Rl，PMOS第一晶體管PM1、PM2形成的一個電流偏置電路，其中該電流偏置電路的PMOS第一晶體管PMl的源極連接于測試電源電壓的正極，PMl的漏極連接于三極管Ql的集電極，PMl的柵極與第二晶體管PM2的柵極相連，三極管Ql的發(fā)射極通過電阻Rl接地，三極管Ql的基極與三極管Q2的基極相連；第二晶體管PM2的源極同樣與電源電壓的正極相連，第二晶體管PM2的柵極與第一晶體管PMl的柵極相連，第二晶體管PM2的漏極與三極管Q2的集電極相連，三極管Q2的發(fā)射極接地，三極管Q2的基極與三極管Ql的基極相連。第一晶體管PMl和PM2的柵極連接節(jié)點通過一個禁止使能開關(guān)ENB與電源電壓的正極相連，三極管Ql和Q2的基極連接節(jié)點通過一個禁止使能開關(guān)ENB接地。PMOS第三晶體管PM3與前述第一晶體管PMl形成電流鏡，其中第三晶體管PM3的源極連接于電源電壓的正極，第三晶體管PM3的柵極與第一晶體管PMl的柵極相連，第三晶體管PM3的漏極與一個NPN型三極管Q3的集電極相連，三極管Q3的發(fā)射極通過電阻R2接地，三極管Q3的基極連接于電壓檢測支路的電阻R3和電阻R4相連接的節(jié)點NI。其中在本發(fā)明的一個實施例中，電壓檢測支路包括一個PMOS晶體管PM5、電阻R4，電阻R3，如圖3中所示，晶體管PM5的源極與電源電壓的正極連接，晶體管PM5的柵極通過一個測試開關(guān)TEST與一個放大整形電路的輸入節(jié)點連接，晶體管PM5的漏極通過一個測試開關(guān)TEST與電阻R4的第一端連接，電阻R4的第一端同時通過一個使能開關(guān)EN和禁止測試開關(guān)TESTB共同組成的使能禁止測試開關(guān)EN&TESTB與電源電壓的正極相連，電阻R4的第二端通過電阻R3接地。其中在晶體管PM5的漏極與電阻R4的連接節(jié)點V0C_T作為該電池保護電路的過充保護電壓的輸出端。PMOS晶體管PM4和一個電流源Il組成一個放大電路，其中晶體管PM4的源極連接于電源電壓的正極，晶體管PM4的柵極連接于電流鏡電路中第三晶體管PM3的漏極，晶體管PM4的漏極通過電流源Il接地，其中晶體管PM4與電流源連接的節(jié)點作為放大整形電路Al的輸入節(jié)點。在晶體管PM4的柵極與電源電壓的正極之間連接有一個禁止使能開關(guān)ENB。與電流源Il并聯(lián)有一個禁止使能開關(guān)ENB。因為整個電路存在三級反向放大，為保證電路可以穩(wěn)定工作不發(fā)生振蕩，在晶體管PM4的柵極與放大整形電路的輸入節(jié)點之間連接有一個補償模塊，其中該補償模塊通過測試開關(guān)TEST和禁止測試開關(guān)TESTB來控制，只在測試時工作，當退出測試模式時，將補償模塊和電壓檢測電路斷開，避免影響電壓檢測電壓的反應(yīng)速度。其中放大整形電路Al為一個整形電路，當其輸入小于預(yù)定的閥值時，其輸出低電平，當其輸入大于預(yù)定的閥值時，其輸出發(fā)生翻轉(zhuǎn)，輸出高電平。在前述電路中，使能開關(guān)EN是整個電路開始工作的控制開關(guān)，禁止使能開關(guān)ENB是與使能開關(guān)EN相反的開關(guān)，即如果使能開關(guān)EN閉合，則禁止使能開關(guān)打開，如果使能開關(guān)EN打開，則禁止使能開關(guān)ENB閉合，使能開關(guān)EN和禁止使能開關(guān)可以通過分別通過非門關(guān)系的使能信號IEN、IENB (圖中未圖示)控制。當使能開關(guān)EN閉合時，禁止使能開關(guān)ENB打開，整個電路開始工作。測試開關(guān)TEST是整個電路進入測試模式的控制開關(guān)，禁止測試開關(guān)TESTB是與測試開關(guān)TEST相反的開關(guān)，即如果測試開關(guān)TEST閉合，則禁止使能開關(guān)打開，如果測試開關(guān)TEST打開，則禁止測試開關(guān)TESTB閉合，測試開關(guān)TEST和禁止測試開關(guān)可以分別通過非門關(guān)系的測試控制信號ITEST、ITESTB控制。當測試開關(guān)TEST閉合時，禁止測試開關(guān)TESTB打開，整個電路進入測試模式。其中前述由使能開關(guān)EN和禁止測試開關(guān)TESTB共同組成的使能禁止測試開關(guān)EN&TESTB可以由使能信號IEN和禁止測試控制信號ITESTB經(jīng)過一個與門輸出之后的控制信號IEN&TESTB控制。
正常工作未進入測試模式時，測試開關(guān)TEST打開，則此時晶體管PM5和補償模塊是不連接于檢測電路的，由第一晶體管PM1、第二晶體管PM2、三極管Q1、三極管Q2組成的電流偏置電路開始工作，流過第一晶體管PMl的電流為Λ VBE/R1，其中Λ VBE=VBE2_VBE1，其中VBEl為三極管Ql的基極發(fā)射極之間的電壓，VBE2為三極管Q2的基極發(fā)射極之間的電壓。電流鏡電路的第三晶體管PM3鏡像第一晶體管PMl的電流，則電壓檢測支路的節(jié)點NI處的電壓為VBE3+ Δ VBE*R2/R1，其中VBE3為三極管Q3的基極發(fā)射極之間的電壓，則電壓檢測支路的電壓為(R3+R4)*(VBE3+AVBE*R2/R1)/R3時，此電壓即為該電池保護電路的過充保護電壓V0C。通過前述過充保護電壓輸出節(jié)點V0C_T的電壓即可確定該電池保護電路的過充保護電壓。當電壓檢測支路的電壓小于該過充保護電壓時，晶體管PM4的柵極為高電平，則放大整形電路Al的輸入節(jié)點為低電平，當電壓檢測支路的電壓達到該過充保護電壓時，晶體管PM4的柵極由高電平變?yōu)榈碗娖?，此時放大整形電路Al的輸入節(jié)點的電位由低電平轉(zhuǎn)為高電平，放大整形電路Al的輸出也發(fā)生跳變。請繼續(xù)參閱圖3所示，當需要對芯片進行測試時，使能信號IEN控制使能開關(guān)EN閉合，禁止使能開關(guān)ENB打開，同時測試控制信號ITEST控制測試開關(guān)TEST閉合，禁止測試開關(guān)TESTB打開。此時晶體管PM5的漏極通過測試開關(guān)TEST連接于電壓檢測之路的電阻R4的第一端，晶體管PM5的柵極通過測試開關(guān)TEST連接于放大整形電路Al的輸入節(jié)點N2。由于晶體管PM5工作在放大區(qū)時相當于一個調(diào)節(jié)器，晶體管PM5的漏極與電壓檢測支路的電阻R4相連，因此可以調(diào)節(jié)電壓檢測支路的電壓，而晶體管PM5的柵極連接于放大整形電路Al的輸入節(jié)點N2，也就是晶體管PM5的柵極是受放大整形電路Al的輸入節(jié)點的電壓控制的，而放大整形電路Al輸入節(jié)點的電壓是受電壓檢測電路的電壓控制的，所以形成一個閉環(huán)反饋，例如，如果該電池保護電路的過充保護電壓是4. 3v,當測試電源電壓是3V時，如前所述此時電壓檢測支路的電壓為小于過充保護電壓的電壓，此時晶體管PM4的柵極為高電平，此時放大整形電路的輸入節(jié)點NI為低電平，由于放大整形電路的輸入節(jié)點NI連接于晶體管PM5的柵極，其為低電平，則控制晶體管PM5將電壓檢測支路的電壓上拉，直到電壓檢測支路的過充電壓輸出節(jié)點V0C_T的電壓接近晶體管PM5的源極的電壓，也即電源電壓3V。而如果當測試電源電壓是5v時，此時電壓檢測支路的電壓大于過充保護電壓4. 3v，則晶體管PM4的柵極電壓變?yōu)榈碗娖?，則放大整形電路Al的輸入節(jié)點的電壓變?yōu)楦唠娖?，由于晶體管PM5的柵極變?yōu)楦唠娖?，則控制晶體管的道通電流變小，使得電壓檢測支路的電壓被下拉，直到電壓檢測支路的過充電壓輸出節(jié)點電壓變?yōu)?. 3v才停止調(diào)整。也就是說當電源電壓為一個高于過充保護電壓的電壓時，最終電壓檢測之路的過充電壓輸出節(jié)點的電壓會被調(diào)節(jié)為等于過充保護電壓，通過測量該過充電壓輸出節(jié)點的電壓即可確定該電池保護電路的過充保護電壓。在前述實施例中，電壓檢測支路的電阻R4 —是通過測試開關(guān)TEST連接于晶體管PM5的漏極，另外是通過使能禁止測試開關(guān)EN&TESTB直接連接于電源電壓。但在其他實施例中，也可以取消與電阻R4連接的測試開關(guān)TEST和使能禁止測試開關(guān)EN&TESTB，改為電壓檢測之路的電阻R4直接與晶體管PM5的漏極連接，當處于非測試狀態(tài)，在正常工作時，晶體管PM5工作在線性區(qū)，作為開關(guān)使用；在測試模式時，晶體管PM5工作在放大區(qū)，作為調(diào)整VOC_T電壓使用。這樣會帶來一定的電壓誤差，即為正常工作時晶體管PM5上的導通壓降，但是如果把這個導通壓降設(shè)計的比較小，同時在測試模式時加以補償，也可以滿足VOC的精度要求。以上只是本發(fā)明的一個具體實施例，在該實施例中采用的各種PMOS晶體管也可以換成NMOS晶體管或者結(jié)型晶體管。前述電流鏡電路也可以是使用共源共柵電流鏡代替。本發(fā)明的電池保護電路過充保護電壓檢測電路通過在測試模式下，將開環(huán)電壓檢測電路接成閉環(huán)反饋方式，直接測量得到等效的過充保護電壓，不需要通過掃描電源電壓得到精確的過充電電壓，大幅度減少測試時間，提高電壓測試精度。上述說明已經(jīng)充分揭露了本發(fā)明的具體實施方式
。需要指出的是，熟悉該領(lǐng)域的技術(shù)人員對本發(fā)明的具體實施方式
所做的任何改動均不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求書的范圍。相應(yīng)地，本發(fā)明的權(quán)利要求的范圍也并不僅僅局限于前述具體實施方式
。
權(quán)利要求
1.一種電池保護電路的過充電壓檢測電路,其包括過充電壓檢測單元，其包括輸入端、控制輸出端及過充電壓測量輸出端，其控制輸出端連接于第一功率器件的控制端；第一功率器件，其包括控制端、輸入端及輸出端，其輸入端連接于電源電壓，輸出端連接于第二功率器件的控制端；第二功率器件，其包括控制端、輸入端及輸出端，其輸入端連接于電源電壓，輸出端連接于過充電壓檢測單元的輸入端；過充電壓檢測單元的輸入端連接于電源電壓，如果過充電壓檢測單元檢測到的輸入電壓小于過充保護電壓，過充電壓檢測單元的控制輸出端輸出第一控制信號控制第一功率器件的輸出端輸出第一電平，當過充電壓檢測單元檢測到的輸入電壓大于過充保護電壓，過充電壓檢測單元的控制輸出端輸出第二控制信號控制第一功率器件的輸出端輸出第二電平;第一功率器件的輸出端輸出第一電平時控制第二功率器件的輸出端的輸出增大過充電壓檢測單兀的輸入電壓，第一功率器件的輸出端輸出第二電平時控制第二功率器件的輸出端的輸出降低過充電壓檢測單元的輸入電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的電池保護電路過充電壓檢測電路，其特征在于所述過充電壓檢測電路進一步包括一個控制第二功率器件連接至過充電壓檢測單元的測試開關(guān)，當測試開關(guān)閉合時將第二功率器件的輸出端連接至過充電壓檢測單元的輸入端，當測試開關(guān)斷開時將第二功率器件的輸出端自過充電壓檢測單元的輸入端斷開。
3.如權(quán)利要求1所述的電池保護電路過充電壓檢測電路，其特征在于所述過充電壓檢測單元包括偏置電流電路、鏡像電流電路、電壓檢測支路；鏡像電流電路鏡像偏置電流電路的電流形成第一電流，所述電壓檢測支路在鏡像電流電路產(chǎn)生第二電流，所述過充電壓檢測單元比較所述第一電流和第二電流后其控制輸出端輸出控制第一功率器件的控制信號。
4.如權(quán)利要求3所述的電池保護電路過充電壓檢測電路，其特征在于所述電流偏置電路包括NPN型第一三極管Q1、第二三極管Q2，第一電阻Rl，PMOS型第一晶體管PM1、第二晶體管PM2，其中該電流偏置電路的第一晶體管PMl的源極連接于電源電壓，第一晶體管 PMl的漏極連接于第一三極管Ql的集電極，第一晶體管PMl的柵極與第二晶體管PM2的柵極相連，第一三極管Ql的發(fā)射極通過第一電阻Rl接地，第一三極管Ql的基極與第二三極管Q2的基極相連；第二晶體管PM2的源極連接于電源電壓，第二晶體管PM2的柵極與第一晶體管PMl的柵極相連，第二晶體管PM2的漏極與三極管Q2的集電極相連，第二三極管Q2 的發(fā)射極接地，第二三極管Q2的基極與第一三極管Ql的基極相連，所述第二功率器件為一個PMOS晶體管PM5，所述電壓檢測支路包括連接于晶體管PM5的漏極和地之間的串聯(lián)的第三電阻R3和第四電阻R4，所述電流鏡電路包括PMOS第三晶體管PM3和一個NPN型第三三極管Q3，其中第三晶體管PM3的源極連接于電源電壓，第三晶體管PM3的柵極與前述電流偏置電路的第一晶體管PMl的柵極相連，第三晶體管PM3的漏極與第三三極管Q3的集電極相連，第三三極管Q3的發(fā)射極通過第二電阻R2接地，第三三極管Q3的基極連接于電壓檢測支路的第三電阻R3和第四電阻R4相連接的節(jié)點，所述第三晶體管PM3與第三三極管Q3的連接節(jié)點為所述過充電壓檢測單元的控制輸出端，所述第一功率器件為一個PMOS晶體管PM4。
5.一種電池保護電路的過充電壓檢測電路，其包括 由NPN型第一三極管Ql、第二三極管Q2，第一電阻Rl，PMOS型第一晶體管PMl、第二晶體管PM2組成的電流偏置電路，其中該電流偏置電路的第一晶體管PMl的源極連接于電源電壓，第一晶體管PMl的漏極連接于第一三極管Ql的集電極，第一晶體管PMl的柵極與第二晶體管PM2的柵極相連，第一三極管Ql的發(fā)射極通過第一電阻Rl接地，第一三極管Ql的基極與第二三極管Q2的基極相連；第二晶體管PM2的源極連接于電源電壓，第二晶體管PM2的柵極與第一晶體管PMl的柵極相連，第二晶體管PM2的漏極與三極管Q2的集電極相連，第二三極管Q2的發(fā)射極接地，第二三極管Q2的基極與第一三極管Ql的基極相連；由一個PMOS第五晶體管PM5與第三電阻R3和第四電阻R4組成的電壓檢測支路，所述第三電阻R3和第四電阻R4串聯(lián)于所述晶體管PM5的漏極和地之間； 由一個PMOS第三晶體管PM3和一個NPN型第三三極管Q3組成的電流鏡電路，其中所述第三晶體管PM3的源極連接于電源電壓，第三晶體管PM3的柵極與前述電流偏置電路的第一晶體管PMl的柵極相連，第三晶體管PM3的漏極與第三三極管Q3的集電極相連，第三三極管Q3的發(fā)射極通過第二電阻R2接地，第三三極管Q3的基極連接于電壓檢測支路的第三電阻R3和第四電阻R4相連接的節(jié)點； 一個PMOS第四晶體管PM4，其柵極連接于所述電流鏡電路的第三晶體管PM3和第三三極管Q3的集電極的連接節(jié)點，其源極連接于電源電壓，其漏極一路連接于前述第五晶體管PM5的柵極，一路通過電流源接地； 其中第五晶體管的漏極與第四電阻R4的連接節(jié)點為該電池保護電路的過充電壓檢測電路的過充電壓測量點。
6.如權(quán)利要求5所述的電池保護電路的過充電壓檢測電路，其特征在于在所述第五晶體管PM5的柵極與所述第四晶體管PM4的漏極之間設(shè)置有一個測試開關(guān)。
7.如權(quán)利要求5所述的電池保護電路的過充電壓檢測電路，其特征在于在所述第四晶體管PM4的柵極與所述第四晶體管的漏極之間設(shè)置有一個由測試開關(guān)控制連接至所述過充電壓檢測電路的補償模塊。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電池保護電路的快速檢測電路，該電路包括一個與過充電壓檢測支路串聯(lián)的工作在放大區(qū)的晶體管，在測試模式下，將開環(huán)電壓檢測電路接成閉環(huán)反饋方式，直接測量得到電池保護電路的等效的過充保護電壓，不需要通過掃描電源電壓得到精確的過充電電壓，大幅度減少測試時間，提高電壓測試精度。
文檔編號G01R19/00GK103018655SQ201210500639
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者田文博, 王釗, 常星, 尹航, 李展 申請人:無錫中星微電子有限公司