[发明专利]充电和放电控制电路以及充电型电源装置

说明书

技术领域

本发明涉及用来控制二次电池的充电和放电的充电和放电控制电路，并且涉及包括充电和放电控制电路的充电型电源装置。

背景技术

使用二次电池的充电型电源装置包括，为了保护二次电池的用来检测二次电池的过充电和过放电以及流入负载的过电流以控制二次电池的充电和放电的充电和放电控制电路。为了保护二次电池并且减小电流消耗，以不同的方式设计了充电和放电控制电路并且提出了如JP 2002-238173 A中所述的电路。

图7示出了常规充电型电源装置。

在常规充电型电源装置中，电流从二次电池流入通过开关电路102连接在外部端子105和106之间的负载103。当与外部端子106连接的过电流检测端113处的电压变得高于过电流检测电压时，充电和放电控制电路210控制关断开关电路102。该状态被称作过电流检测状态。

在过电流检测状态中，下拉电路219的N沟道晶体管251和开关电路220的N沟道晶体管252被导通。然后，过电流检测端113通过电阻器253被下拉到VSS端112。在充电和放电控制电路210进入过电流检测状态后，当负载103与外部端子105和106断开时，过电流检测端113处的电压接近VSS电压。当过电流检测端113处的电压低于过电流检测电压时，充电和放电控制电路210从过电流检测状态被释放以接通开关电路102。

上述电路操作被称作自动返回(automatic return)操作。在自动返回时外部端子105和106之间的阻抗被称作自动返回阻抗。

在过充电状态中，其中充电器104被连接在外部端子105和106之间并且二次电池101具有比预定电压值高的电压，充电和放电控制电路210控制关断开关电路102。该状态被称作过充电检测状态。

在过充电检测状态中，过电流检测端113处的电压通过充电器104变得低于VSS电压。因此，充电和放电控制电路210控制关断开关电路220的N沟道晶体管252，由此防止充电电流流过下拉电路219的电阻器253和寄生二极管254。

然而，常规充电型电源装置具有这样的问题：电流消耗会由于下述现象而增加。

图8是示出常规充电和放电控制电路210中的下拉电路和开关电路的截面图。在过电流检测状态中，过电流检测端113通过外部端子106、负载103、以及外部端子105被上拉到VDD端111。因此，存在以下问题。基极电流从过电流检测端113流入N沟道晶体管252的P阱。然后，寄生双极晶体管501被导通并且电流通过电阻器253从VDD端111流到VSS端112，由此增加了充电和放电控制电路的电流消耗。

对于自动返回，必需将基极电流减小到寄生双极晶体管501不被导通的值。即，必需增加自动返回阻抗。然而，上述的开关电路和下拉电路具有这样的问题：因为自动返回阻抗通过二次电池101的电压被非线性地改变，所以自动返回阻抗的计算复杂。

发明内容

因此，本发明的目的是解决这些问题，并且提供实现过电流检测状态中的低电流消耗、容易计算的自动返回阻抗、以及高可用性的充电和放电保护电路。

为了实现该目的，根据本发明，充电和放电控制电路包括：

过充电检测电路，用来监控二次电池的电压以检测二次电池是否处于过充电状态，

开关电路，用来控制二次电池和外部端子之间的连接，

过电流检测电路，用来根据过电流检测端处的电压监控流入开关电路的电流以检测过电流，

充电和放电控制电路，用来根据来自每一个检测电路的信号控制开关电路的切换，

由充电和放电控制电路控制的下拉电路，用来下拉处于过电流检测状态的过电流检测端，

充电器检测电路，以及

开关电路，用来在充电器被连接到下拉电路和VSS端之间时响应来自充电器检测电路的信号使下拉电路与VSS端断开。

根据本发明，能够提供实现过电流检测状态中的低电流消耗、容易计算的自动返回阻抗、以及高可用性的充电和放电控制电路，并且能够提供包括该充电和放电保护电路的充电型电源装置。

附图说明

在附图中：

图1是示出根据本发明的第一实施例的充电型电源装置的电路方块图；

图2是示出根据本发明的第一实施例的充电和放电控制电路中的下拉电路和开关电路的截面图；

图3是示出根据本发明的第二实施例的充电型电源装置的电路方块图；

图4是示出根据本发明的第二实施例的充电和放电控制电路中的下拉电路和开关电路的截面图；