[发明专利]具有0V电池充电功能的充放电控制电路

说明书

本发明提供了一种具有0V电池充电功能的充放电控制电路，包括译码器、第一驱动器、第二驱动器、第三驱动器、第一反相器、第二反相器、第三反相器和控制电路，控制电路包括第一电平转换电路、第二电平转换电路、充放电主控制管、第一CMOS开关和第二CMOS开关。本发明通过动态地控制衬底和栅极的电位切换，实现充放电控制的功能，在保持小导通电阻的前提下，显著减小MOS管所占的面积，显著减小制造成本。

技术领域

本发明涉及锂电池领域，具体地，涉及一种具有0V电池充电功能的充放电控制电路。

背景技术

本发明要求申请日期为2020年12月9日、专利文献为CN202011450864的优先权。

如图9所示，电池保护芯片通过检测VDD和VM电压，对电池电压和流经电池的电流大小进行监测，必要时切断充电或者放电回路，从而起到对电池的保护作用。传统方案中(如图10所示)充放电控制管被集成在芯片内部，由两个NMOS分别控制充电通路和放电通路，由于要求这两个MOS管导通时的导通电阻尽可能小，这两个MOS的面积往往非常大，导致芯片成本过高或者封装过大，如果面积小又会导致芯片功耗过大，因此，对于把充放电控制管集成在芯片内部的方案存在很大的瓶颈。另外，在传统方案中，如果要实现0V电池充电功能，一般需要额外添加一个电路模块，这就会消耗额外的面积和功耗。

本发明使用一个NMOS控制充电通路和放电通路，在保持小导通电阻的前提下，大大减小MOS管所占的面积，显著降低制造成本。同时，为了尽量减少更改控制方案造成的芯片其他电路模块的变化，应使得本方案与传统方案兼容。此外，将0V电池充电功能集成在充放电控制电路中，节省了芯片的面积和功耗。此外，由于充放电通路的打开和关断过程中可能会产生很大的瞬态电流，造成电池电压VDD的电压下冲，可能会使得芯片出现误判，因此充放电控制电路的设计应该尽量抑制电压下冲。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种具有0V电池充电功能的充放电控制电路。

根据本发明提供的一种具有0V电池充电功能的充放电控制电路，包括译码器101、第一驱动器102、第二驱动器103、第三驱动器104、第一反相器105、第二反相器107、第三反相器107以及控制电路108；

所述控制电路108包括第一电平转换电路109、第二电平转换电路110、充放电主控制管111、第一CMOS开关112以及第二CMOS开关113；

译码器101输出的数字信号V1依次经过第一驱动器102、第一反相器105和第一电平转换电路109控制充放电主控制管111的栅极电位VG1；

译码器101输出的数字信号V2依次经过第二驱动器103、第二反相器107控制第二CMOS开关113的闭合和断开；

译码器101输出的数字信号V3依次经过第三驱动器104、第三反相器107和第二电平转换电路110控制第一CMOS开关112的闭合和断开，第一CMOS开关112第二CMOS开关113联合控制充放电主控制管111的衬底电位。

优选地，包括译码器101、第一驱动器102、第二驱动器103、第三驱动器104、第一反相器105、第三反相器107以及控制电路108；

所述控制电路108包括第一电平转换电路109、第二电平转换电路110、充放电主控制管111、第一CMOS开关112以及第一NMOS开关114；

译码器101输出的数字信号V1依次经过第一驱动器102、第一反相器105和第一电平转换电路109控制充放电主控制管111的栅极电位VG1；

译码器101输出的数字信号V2经过第二驱动器103控制第一NMOS开关114的闭合和断开；