專利名稱：用于電池保護(hù)的智能開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電池保護(hù)裝置及用于電池保護(hù)的智能開關(guān)。
背景技術(shù)：
目前的電池保護(hù)裝置如

圖1所示，主要是靠電池保護(hù)IC和外接放電開關(guān)M1、放電 開關(guān)M2的方法來實現(xiàn)，此裝置需要1個電池保護(hù)控制器，以及2個開關(guān)M0SFET和其他3個 外圍器件R1、R2、C1，此裝置需要比較多的外圍器件浪費(fèi)了PCB面積，成本也很高。目前也有 少部分方案為了降低外圍器件數(shù)量，用多芯片封裝技術(shù)將控制器和外圍開關(guān)封裝在一起， 但是此方案仍然使用兩個MOSFET作為放電和充電開關(guān)，并沒有減少太多成本。
發(fā)明內(nèi)容提出一種智能開關(guān)，取代原有的放電開關(guān)M1、放電開關(guān)M2，使得此智能開關(guān)能夠 與電池保護(hù)IC在同一半導(dǎo)體襯底上實現(xiàn)。這樣降低了整個裝置的面積和成本，并獲得較高 的性能。 本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種用于電池保護(hù)的智能開 關(guān)，所述智能開關(guān)具有主開關(guān)管、主開關(guān)管襯底控制電路、驅(qū)動電路以及驅(qū)動電路襯底控 制電路，所述主開關(guān)管具有1個隔離型MOSFET，其襯底可以自由切換；所述主開關(guān)管襯底控 制電路，其通過內(nèi)部檢測電路和狀態(tài)控制電路來決定所述主開關(guān)管的襯底偏置；所述驅(qū)動 電路，其外部控制信號通過所述驅(qū)動電路進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換對所述主開關(guān)管進(jìn)行控制；所述驅(qū) 動電路襯底控制電路，檢測所述智能開關(guān)及其驅(qū)動電路的最低電壓，用于偏置主開關(guān)管襯 底偏置和驅(qū)動電路的襯底。 進(jìn)一步地所述主開關(guān)管由1個NM0SFET或者1個PM0SFET構(gòu)成，在電池充放電 異常時能夠?qū)崿F(xiàn)完全關(guān)斷，導(dǎo)通時具有很小的導(dǎo)通電阻。另外，所述主開關(guān)管有比較高的耐 壓，能夠保證在充電器反接時不受損壞。 進(jìn)一步地所述主開關(guān)管襯底控制電路，根據(jù)電池的不同狀態(tài)為主開關(guān)選擇正確 的偏置。 再進(jìn)一步地所述驅(qū)動電路可根據(jù)所述主開關(guān)管不同的工作狀態(tài)和控制信號狀 態(tài)，為所述主開關(guān)管的柵極提供驅(qū)動電壓。 更進(jìn)一步地所述驅(qū)動電路襯底控制電路，其檢測所述主開關(guān)管兩端的電壓的低 壓端，通過開關(guān)選擇其低壓端為所述主開關(guān)管襯底偏置和所述驅(qū)動電路中所有的NMOSFET 的襯底。 本實用新型所述所有模塊均與電池檢測控制電路在同一半導(dǎo)體襯底上實現(xiàn)，實現(xiàn) 了真正意義上的集成。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。
圖1目前流行的電池保護(hù)裝置實施框圖 圖2本實用新型一實施例的結(jié)構(gòu)框圖[0015] 圖3驅(qū)動電路襯底控制電路的電路構(gòu)成圖 100用于電池保護(hù)的智能開關(guān) 101驅(qū)動電路襯底控制電路 102主開關(guān)襯底控制電路 103主開關(guān)管 104驅(qū)動電路 110電池 lll負(fù)載或者充電器 112電池檢測控制電路 121比較器 122升壓電路
具體實施方式圖2是本實用新型的一實施例的結(jié)構(gòu)框圖 在本實施例的用于電池保護(hù)的智能開關(guān)100中，主開關(guān)管103由對稱的N通道晶 體管(NMOSFET)構(gòu)成，源漏極一端接電池110的負(fù)電壓端，另一端接負(fù)電壓端子T3。此外， 主開關(guān)管103柵極接驅(qū)動電路104，主開關(guān)管103襯底接主開關(guān)襯底控制電路102。 驅(qū)動電路襯底控制電路101檢測電池負(fù)壓端T2與負(fù)電壓端子T3的低電壓端，然 后選擇此低壓端電壓偏置主開關(guān)管襯底偏置電路102和驅(qū)動電路104的所有NMOSFET的襯 底，驅(qū)動電路104接收來自于電池檢測控制電路112的過放電，過充電，過電流等異常狀態(tài) 信號，經(jīng)電平轉(zhuǎn)換后驅(qū)動控制主開關(guān)管103的關(guān)斷與導(dǎo)通，主開關(guān)管襯底控制電路102根據(jù) 驅(qū)動電路104和電池檢測控制電路112的控制信號偏置主開關(guān)管103的襯底。 圖3本實用新型一實施例的一重要部件_驅(qū)動電路襯底控制電路的電路構(gòu)成圖 圖示電路構(gòu)成驅(qū)動電路襯底控制電路101。 M3、M4、M5、M6和R1、R2構(gòu)成電平移動 電路，用于驅(qū)動開關(guān)管Ml和M2 。負(fù)電壓端子T3的電壓通過升壓電路將電壓臺升后與電池 負(fù)電極電壓通過比較器121相比較，輸出電極控制信號。此信號經(jīng)過電平移動電路驅(qū)動開 關(guān)管M1和M2選通T2和T3中的低電壓輸出給主開關(guān)管襯底控制電路102和驅(qū)動電路104。
權(quán)利要求一種用于電池保護(hù)的智能開關(guān)，具有主開關(guān)管(103)、主開關(guān)管襯底控制電路(102)、驅(qū)動電路(104)以及驅(qū)動電路襯底控制電路(101)，其特征在于所述主開關(guān)管(103)具有1個隔離型MOSFET，其襯底可以自由切換；所述主開關(guān)管襯底控制電路(102)，其通過內(nèi)部檢測電路和狀態(tài)控制電路來決定所述主開關(guān)管(103)的襯底偏置；所述驅(qū)動電路(104)，其外部控制信號通過所述驅(qū)動電路進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換對所述主開關(guān)管(103)進(jìn)行控制；所述驅(qū)動電路襯底控制電路(101)，檢測所述智能開關(guān)及其驅(qū)動電路的最低電壓，用于偏置主開關(guān)管襯底偏置(102)和驅(qū)動電路(104)的襯底。
2. 根據(jù)權(quán)利l所述的用于電池保護(hù)的智能開關(guān)，其特征在于所述主開關(guān)管(103)由 1個NMOSFET或者1個PMOSFET構(gòu)成，在電池充放電異常時能夠?qū)崿F(xiàn)完全關(guān)斷，導(dǎo)通時具有 很小的導(dǎo)通電阻。
3. 根據(jù)權(quán)利1所述電池保護(hù)的智能開關(guān)，其特征在于所述主開關(guān)管襯底控制電路 (102)，根據(jù)電池的不同狀態(tài)為主開關(guān)選擇正確的偏置。
4. 根據(jù)權(quán)利1所述電池保護(hù)的智能開關(guān)，其特征在于所述驅(qū)動電路(104)可根據(jù)所 述主開關(guān)管(103)不同的工作狀態(tài)和控制信號狀態(tài)，為所述主開關(guān)管(103)的柵極提供驅(qū) 動電壓。
5. 根據(jù)權(quán)利1所述電池保護(hù)的智能開關(guān)，其特征在于所述驅(qū)動電路襯底控制電路 (IOI)，其檢測所述主開關(guān)管(103)兩端的電壓的低壓端，通過開關(guān)選擇其低壓端為所述主 開關(guān)管襯底偏置(102)和所述驅(qū)動電路(104)中所有的NMOSFET的襯底。
專利摘要本實用新型用于電池保護(hù)的智能開關(guān)具有主開關(guān)管、主開關(guān)管襯底控制電路、驅(qū)動電路以及驅(qū)動電路襯底控制電路，所述主開關(guān)管具有1個隔離型MOSFET，其襯底可以自由切換，所述主開關(guān)管用較小的面積實現(xiàn)很小的導(dǎo)通電阻并且有很高的耐壓；所述主開關(guān)管襯底控制電路，通過內(nèi)部檢測電路和狀態(tài)控制電路來決定所述主開關(guān)管的襯底偏置；所述驅(qū)動電路，其外部控制信號通過所述驅(qū)動電路進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換對所述主開關(guān)管進(jìn)行控制；所述驅(qū)動電路襯底控制電路，檢測所述智能開關(guān)及其驅(qū)動電路的最低電壓，用于偏置主開關(guān)管襯底偏置和驅(qū)動電路的襯底。本實用新型所述所有模塊均與電池檢測控制電路在同一半導(dǎo)體襯底上實現(xiàn)，實現(xiàn)了真正意義上的集成，制造成本低。
文檔編號H03K17/687GK201528193SQ20092004431
公開日2010年7月14日 申請日期2009年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月8日
發(fā)明者劉繼山, 譚健 申請人:蘇州賽芯電子科技有限公司