[发明专利]一种锂电池降压输出及充放电保护系统

权利要求书

1.一种锂电池降压输出及充放电保护系统，包括外围的电感L、电池、电容，其特征在于：所述锂电池降压输出及充放电保护系统还包括了一个基准电压及基准电流产生电路、一个Buck型DC/DC、一个LDO、一个Charger、一个选通逻辑控制电路及分压电阻电路；所述Buck DC/DC包括一个误差放大器、一个PWM比较器、一个振荡器、一个电流采样电路、一个斜坡补偿电路、一个控制逻辑电路、一个PWM/PFM模式切换电路、一个输出级驱动电路、Buck的功率输出管、零电流检测电路及峰值电流限制及短路保护电路；所述LDO电路包括误差放大器、LDO的输出功率管、输出限流保护电路及补偿网络；基准电压及基准电流产生电路通过Buck型DC/DC、LDO一端与锂电池和电容C1相连，Buck型DC/DC另一端与电感L串联，再与USB充电输入端相连，为电路系统提供所需要的参考电压及内部电流；Buck型DC/DC一端通过分压电阻电路与LDO相连、另一端的一个接口与Charger、选通逻辑控制电路相连，另一个接口与电容、锂电池相连，使系统保持重载高效的状态；LDO一端与Buck型DC/DC的电池电容连接端连接，另一端一个连接口经分压电阻电路与USB充电输入端连接、另一连接口经过Charger与选通逻辑控制电路相连，使系统保持轻载高效的状态；Charger一端与经过分压电阻电路与USB充电输入端连接、另一端与LDO、基准电压及基准电流产生电路、Buck型DC/DC、选通逻辑控制电路、电容C1、锂电池相连，具有充电电流可调的功能，同时实现电池的充放电保护；选通逻辑控制电路通过Buck型DC/DC与电容C1、锂电池相连，再通过Charger与LDO及USB充电输入端连接，实现电路Buck模式与LDO模式的切换；分压电阻电路与USB充电输入端、Buck型DC/DC、LDO、Charger相连，起到分压的作用，使电路两端电压减小。

2.根据权利要求1所述的锂电池降压输出及充放电保护系统，其特征在于：所述BuckDC/DC的软启动电路通过恒定的电流源对芯片内部电容充电，产生一个稳定缓慢上升的阶梯斜坡，当软启动电压升到基准电压以后，软启动的斜坡电压退出工作，VBG电压与VFB电压被送入误差放大器，误差放大器处理之后将结果与电感电流的采样和斜坡补偿信号一同送入PWM比较器，PWM比较器的结果送入逻辑控制电路，经过输出级的驱动电路对Buck的Power管进行控制，通过外围的电感、电容得到输出电压，并且电路中的零电流检测电路，通过对LX节点电压进行检测，判断Buck处于CCM模式还是DCM模式，通过逻辑控制对开关管的开启与关断。

3.根据权利要求2所述的锂电池降压输出及充放电保护系统，其特征在于：当LDO负载大于30mA时，系统进入Buck工作模式。

4.根据权利要求1所述的锂电池降压输出及充放电保护系统，其特征在于：电路系统进入LDO模式时，LDO的软启动电路通过恒定的电流源对芯片内部电容充电，产生一个稳定缓慢上升的阶梯斜坡，当软启动电压升到基准电压以后，软启动的斜坡电压退出工作，VBG电压与VFB电压送入误差放大器，误差放大器的输出控制LDO的输出功率管的导通，使输出电压保证为设定电压的输出，通过补偿网络保证系统的稳定，并加入了输出限流保护电路，当LDO处于短路状态时，自动调整输出功率管的导通程度，保证系统限流在设定电流以内。

5.根据权利要求1所述的锂电池降压输出及充放电保护系统，其特征在于：电路在输出负载低于3mA的情况下进入LDO模式。

6.根据权利要求1所述的锂电池降压输出及充放电保护系统，其特征在于：所述Charger电路包括一个预充电控制电路、一个恒流模式控制电路、一个恒压模式控制电路、一个再充电模式控制电路、Charger控制逻辑电路、Charger环路控制电路及补偿电路、睡眠模式检测电路、过温保护电路、电池反接保护电路、设置充电电流的电阻及Charger的Power管。

7.根据权利要求4所述的锂电池降压输出及充放电保护系统，其特征在于：所述Charger电路通过预充电模式、恒流充电模式、恒压充电模式、再充电模式对电池充电，同时具有充电电流可调的功能。

8.根据权利要求1至7中任一所述的电池降压输出及充放电保护系统，其特征在于：所述一种锂电池降压输出及充放电保护系统其输出电压为1.5V。