[发明专利]一种充放电管理集成IC

说明书

本发明公开了一种充放电管理集成IC，集成IC内部包括电阻分压模块、基准源、比较器、逻辑控制电路、充放电检测电路、Vm输出控制模块、0V充电允许/禁止模块、短路检测模块、MOS管；集成IC外部设有八个端子：Vm、BAT‑、GND、PROG、VDD、VB+、Source、BAT+。本发明的充放电管理集成IC能实现：过电压充电保护；过电压放电保护/低功耗状态；过电流放电/电池短路保护状态；0V电池充电；恒流充电电流设置端；智能温度控制；且集成IC应用电路简单。

技术领域

本发明涉及半导体电子集成电路设计，具体涉及针对高精度单节锂电池恒流/恒压线性充放电控制管理的一种新型高精度充放电管理集成IC。

背景技术

目前，在应用中，锂离子电池、锂聚合物电池等充电电池，由于锂里子的不稳定特性，在充电过程中要对电压、电流进行控制，保证电池不会因为过压、过流、过充、过放等现象损坏锂电池的电芯及使用寿命，让电池有爆炸风险。

为了避免上述风险，现应用中的厂商们设计了复杂的控制电路，以增加产品的成本、体积来规避上述风险。但在体积要求小的领域，厂商们只能使用部份保护功能，放弃大部份的保护特性。这样导致在我们的生活中电池时有爆炸或起火等现象发生。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种充放电管理集成IC，同时解决电池在充放电过程中过压、过流、过充、过放等现象。同时简单的外部应用电路非常适合便携式设备应用，适合USB电源和适配器电源工作，内部采用防倒充电路，不需要外部隔离二极管。同时解决在小型体积产品中的保护要求，保证高精度的电池恒流恒压的充放电控制管理。

本发明采用的技术方案是：一种充放电管理集成IC，集成IC内部包括电阻分压模块、基准源、比较器、逻辑控制电路、充放电检测电路、Vm输出控制模块、0V充电允许/禁止模块、短路检测模块、MOS管；集成IC外部设有八个端子：Vm、BAT-、GND、PROG、VDD、VB+、Source、BAT+；

其BAT+端电压在过电压充电保护阈值和过电压放电保护阈值时，VM端检测电压与过电流放电保护电压阈值之间，内部充电控制和放电控制N-MOS管均导通；此时，既可以使用充电器对电池充电，也可以通过负载使电池放电；

电池充电：当VB+电池电压低于2.9V，集成IC用小电流对电池进行预充电；当电池电压超过2.9V时，采用恒流模式对电池充电；集成IC内部的智能温度控制电路在芯片的结温超过115℃时自动降低充电电流，这个功能可以使用户最大限度的利用芯片的功率处理能力，不用担心因为过热而损坏芯片或者外部元器件；这样，用户在设计充电电流时可以不用考虑最坏情况，而只是根据典型情况进行设计因为在最坏情况下，WE1688会自动减小充电电流；充电电流由外部管脚PROG的电阻值R2确定；

过电压充电保护状态：如果使BAT+端电压升高超过过电压充电保护阈值4.3V，且持续时间超过过电压充电保护延迟时间110mS，则使内部充电控制MOS端由高电平转为VM端电平，从而使内部充电控制MOS关闭，充电回路被切断，即进入过电压充电保护状态；

过电压放电保护/低功耗状态：如果电池放电使BAT+端电压降低至过电压放电保护阈值2.5V，且持续时间超过过电压放电保护延迟时间55mS，则集成IC将使放电控制MOS端由高电平转为BAT-端电平，从而使内部放电控制MOS管关闭，放电回路被“切断”，即进入过电压放电保护状态；

过电流放电/电池短路保护状态，集成IC电路的VM端电压将随放电电流的增加而升高；如果放电电流增加使VM端电压超过过电流放电保护阈值0.15V，且持续时间超过过电流放电保护延迟时间7mS，则集成IC进入过电流放电保护状态；如果放电电流进一步增加使VM端电压超过电池短路保护阈值1.36V，且持续时间超过短路延迟时间400uS，则WE1688进入电池短路保护状态。

进一步地，所述集成IC内部是由芯片封装而成，每处管脚与内部功能模块相对应：