[发明专利]一种用于电池保护的智能开关

说明书

技术领域

本发明涉及电池保护装置及用于电池保护的智能开关。

背景技术

目前的电池保护装置如图1所示，主要是靠电池保护IC和外接放电开关M1、放电开关M2的方法来实现，此装置需要1个电池保护控制器，以及2个开关MOSFET和其他3个外围器件R1、R2、C1，此装置需要比较多的外围器件浪费了PCB面积，成本也很高。目前也有少部分方案为了降低外围器件数量，用多芯片封装技术将控制器和外围开关封装在一起，但是此方案仍然使用两个MOSFET作为放电和充电开关，并没有减少太多成本。

发明内容

提出一种智能开关，取代原有的放电开关M1、放电开关M2，使得此智能开关能够与电池保护IC在同一半导体衬底上实现。这样降低了整个装置的面积和成本，并获得较高的性能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于电池保护的智能开关，所述智能开关具有：主开关管、主开关管衬底控制电路、驱动电路以及驱动电路衬底控制电路，所述主开关管具有1个隔离型MOSFET，其衬底可以自由切换；所述主开关管衬底控制电路，其通过内部检测电路和状态控制电路来决定所述主开关管的衬底偏置；所述驱动电路，其外部控制信号通过所述驱动电路进行电压转换对所述主开关管进行控制；所述驱动电路衬底控制电路检测 电池负压端T2与负电压端子T3的低电压端，然后选择此低压端电压偏置主开关管衬底偏置电路和驱动电路的所有NMOSFET的衬底。

进一步地：所述主开关管由1个NMOSFET或者1个PMOSFET构成，在电池充放电异常时能够实现完全关断，导通时具有很小的导通电阻。另外，所述主开关管有比较高的耐压，能够保证在充电器反接时不受损坏。

进一步地：所述主开关管衬底控制电路，根据电池的不同状态为主开关选择正确的偏置。

再进一步地：所述驱动电路可根据所述主开关管不同的工作状态和控制信号状态，为所述主开关管的栅极提供驱动电压。

本发明所述所有模块均与电池检测控制电路在同一半导体衬底上实现，实现了真正意义上的集成。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

附图说明

图1目前流行的电池保护装置实施框图

图2本发明一实施例的结构框图

图3驱动电路衬底控制电路的电路构成图

100用于电池保护的智能开关 101驱动电路衬底控制电路

102主开关衬底控制电路 103主开关管

104驱动电路 110电池 111负载或者充电器

112电池检测控制电路

121比较器    122升压电路

具体实施方式

图2是本发明的一实施例的结构框图

在本实施例的用于电池保护的智能开关100中，主开关管103由对称的N通道晶体管(NMOSFET)构成，源漏极一端接电池110的负电压端，另一端接负电压端子T3。此外，主开关管103栅极接驱动电路104，主开关管103衬底接主开关衬底控制电路102。

驱动电路衬底控制电路101检测电池负压端T2与负电压端子T3的低电压端，然后选择此低压端电压偏置主开关管衬底偏置电路102和驱动电路104的所有NMOSFET的衬底，驱动电路104接收来自于电池检测控制电路112的过放电，过充电，过电流等异常状态信号，经电平转换后驱动控制主开关管103的关断与导通，主开关管衬底控制电路102根据驱动电路104和电池检测控制电路112的控制信号偏置主开关管103的衬底。

图3本发明一实施例的一重要部件一驱动电路衬底控制电路的电路构成图

图示电路构成驱动电路衬底控制电路101。M3、M4、M5、M6和R1、R2构成电平移动电路，用于驱动开关管M1和M2。负电压端子T3的电压通过升压电路将电压台升后与电池负电极电压通过比较器121相比较，输出电极控制信号。此信号经过电平移动电路驱动开关管M1和M2选通T2和T3中的低电压输出给主开关管衬底控制电路102和驱动电路104。