[发明专利]一种用于开关型稳压器的多节电池充放电管理电路在审

专利信息
申请号: 202011329175.9 申请日: 2020-11-24
公开(公告)号: CN112332498A 公开(公告)日: 2021-02-05
发明(设计)人: 华玉涛;张洪俞;董泽芳 申请(专利权)人: 南京微盟电子有限公司
主分类号: H02J7/00 分类号: H02J7/00;H02M3/158;H02H9/02
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 210000 江苏省南京*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 用于 开关 稳压器 节电 放电 管理 电路
【说明书】:

发明公开了一种用于开关型稳压器的多节电池充放电管理电路,包括开关型稳压器、功率管PM1、采样电阻RS、采样放大器、PM1驱动保护电路,所述开关型稳压器的输出端分别连接VOUT、功率管PM1的漏极、PM1驱动保护电路的输入端,所述功率管PM1的源极与采样电阻RS的一端相连接,所述采样电阻RS的另一端连接多节电池,所述功率管PM1的栅极与PM1驱动保护电路输出端相连接,所述采样放大器并联在所述采样电阻RS的两端,所述采样放大器的输出端分别与开关型稳压器的采集端、PM1驱动保护电路的采集端相连接,所述功率管PM1连接有衬底选择电路。本发明具备能量的转换效率高以及OUT过压、短路保护、充电电流限制功能。

技术领域

本发明涉及稳压器制造技术领域,尤其涉及一种用于开关型稳压器的多节电池充放电管理电路。

背景技术

便携式电子设备(例如:手机,平板电脑,移动电源,蓝牙音箱等)通常都离不开锂电池。锂电池会为电子设备中的其他芯片或电路供电。因此便携式设备内部通常都有充电电路,电池放电电路。甚至在复杂的设备内还会有充放电复合式的路径管理电路。

如图1所示,便携式设备输入供电端VIN通常会经过充电管理芯片11为电池12供电,电池存储能量后,经过放电管理13电路为便携式设备其他芯片或系统14供电,放电管理14的输出端也可以作为便携式设备的输出端VSYS。

当输入端VIN的输入功率大于输出端口VSYS的输出功率时,多余的能量会为未充满电池12充电。当输入端VIN提供的功率不能满足输出端口VSYS所需要的功率时,电池端VBAT会作为能量的补充,为输出端口放电。

传统的便携式的应用输入端电压是USB供电5V电压,VBAT端电池为单节锂电池,充满电压为4.2V。输出端口VSYS通常不超过5V。因此对于小容量电池,充电结构通常是线性充电模式,5V转4.2V,线性最大充电电流1A。对于电池容量大的应用,采用5V转4.2V的降压式开关充电模式。电池放电的通路通常是降压或者升降压开关稳压器。

但是随着便携式设备电池容量的需求不断增压,在原有充电电流的情况下充电时间的也会随着电池容量等比例加长。如果将大电池容量的连接方式由并联改为串联,充电时间将大大缩短。

随着科技的进步,充电功率逐渐变大,充电输入电压也不断升高。最近几年新流行type-C接口,凭借其大功率特点将会逐渐取代传统的5V输出的USB或者5V适配器输出。由于type-C接口输入电压范围3.6V~20V。这种宽输入电压变化的充电接口,采用传统的线性或单纯降压模式充电已经不再适用。尤其传统结构对于type-C输入,多节串联锂电池的充电放电管理已经不再适用。

现针对以上问题设计出一种用于开关型稳压器的多节电池充放电管理电路。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于开关型稳压器的多节电池充放电管理电路,同时具备能量的转换效率高、VOUT过压、短路保护、充电电流限制的优点,解决了对于type-C输入,多节串联锂电池的充电放电管理已经不再适用的问题。

为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:一种用于开关型稳压器的多节电池充放电管理电路,包括开关型稳压器、功率管PM1、采样电阻RS、采样放大器、PM1驱动保护电路,所述开关型稳压器的输出端分别连接VOUT、功率管PM1的漏极、PM1驱动保护电路的输入端,所述功率管PM1的源极与采样电阻RS的一端相连接,所述采样电阻RS的另一端连接多节电池,所述功率管PM1的栅极与PM1驱动保护电路输出端相连接,所述采样放大器并联在所述采样电阻RS的两端,所述采样放大器的输出端分别与开关型稳压器的采集端、PM1驱动保护电路的采集端相连接,所述功率管PM1连接有衬底选择电路。

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