[发明专利]高边自举升压双N-MOS管充电控制方法、电路及充电器

说明书

本发明公开了一种高边自举升压双N‑MOS管充电控制方法、电路及充电器，所述高边自举升压双N‑MOS管充电控制电路，包括主电源充电输出端口、高边自举升压电路、高边双N‑MOS管电路和MCU_PWM驱动电路，利用所述高边双N‑MOS管电路进行充电，当所述MCU_PWM驱动电路的输出为非PWM信号时，所述高边双N‑MOS管电路自动关闭。本发明的技术方案，可在带MCU的智能充电设备中，使用MCU的PWM驱动配合常规高边N‑MOS管做为充电控制开关取代传统的PMOS控制电路，实现电源与电池组的高边隔离充电控制，可使得电路选型设计便利，安全可靠性高，可显著降低设计成本。此外，当MCU遭到破坏时，还具备及时隔离充电器和电池、防止电流倒灌从而可靠地实现电路异常保护的额外优势。

技术领域

本发明涉及充电控制技术领域，尤其涉及一种高边自举升压双N-MOS管充电控制方法、电路及充电器。

背景技术

随着人工智能产品及移动储能产品的兴起，作为动力能源的锂电池需求在直线上升，随之动力锂电池的充电器需求量也在上升。在众多的充电器应用拓扑中，电池的充电器正输出端的控制MOS大都使用双P-MOS控制，而P-MOS在同等条件下相对N-MOS单价更贵，且可选择性相对较少。如果选用N-MOS，则需要有辅助电源增加一专用辅助绕组提供高边MOS驱动电压才可正常使用，故在没有辅助电源的应用场合，难以使用N-MOS做高边驱动来控制电池充电及难以实现防止电池反向电流倒灌功能。

发明内容

为克服前述现有技术的缺陷，本申请实施例提供一种高边自举升压双N-MOS管充电控制电路，包括主电源充电输出端口、高边自举升压电路、高边双N-MOS管电路和MCU_PWM驱动电路，所述MCU_PWM驱动电路通过所述主电源输出端口提供PWM信号，用于驱动所述高边自举升压电路和所述高边双N-MOS管电路进行充电，当所述MCU_PWM驱动电路的输出为非PWM信号时，所述高边双N-MOS管电路自动关闭，从而停止充电并防止电流倒灌。

本发明还可采用如下可选/优选方案：

还包括低压差线性稳压器LDO，所述主电源输出端口通过所述低压差线性稳压器LDO提供参考电压。

所述高边自举升压电路包括自举二极管、自举电容和控制环路；当所述MCU_PWM驱动电路提供的PWM信号为持续低电平时，所述自举电容电容两端的电压为基准电压，所述高边双N-MOS管电路关闭；当所述MCU_PWM驱动电路提供的PWM信号为持续高电平时，所述自举电容电容两端切换为地，所述高边双N-MOS管电路关闭；在所述MCU_PWM驱动电路提供的PWM信号由低电平切换为高电平的过程中，所述自举电容电容两端的电压叠加到所述高边双N-MOS管，驱动所述高边双N-MOS管正常工作，进行充电；在所述MCU_PWM驱动电路提供的PWM信号由高电平切换为低电平的过程中，所述自举电容电容再次充电，并维持所述高边双N-MOS管的正常工作状态，继续进行充电。

所述高边双N-MOS管电路通过MOS管Q1、MOS管Q2、电阻R3和电阻R4组成的共G极和S极的双路开关电路，通过三极管Q7、二极管D3、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R10组成的双N-MOS管的VGS放电回路；当所述双N-MOS管共用端的VGS电压为低时，所述MOS管Q1和所述MOS管Q2均关闭，此时电源POWER_OUT+端口不能向电池BAT+充电，同时电池BAT+端口也不能向所述电源POWER_OUT+端口倒灌电流，当所述双N-MOS管共用端的VGS电压为高时，所述MOS管Q1和所述MOS管Q2均导通，此时所述电源POWER_OUT+端口向所述电池BAT+充电。