[发明专利]一种锂电池充电器和直流稳压电源集成电路系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体集成电路的电源系统，特别涉及一种锂电池充电器和直流稳压电源集成电路系统。

背景技术

随着手机、MP3和MP4等以电池为电源的器件的广泛使用，对于该些手提装置的电源管理变得越来越重要。目前这类手提装置多由锂电池作为电源，其输出电压一般在2.7V到4.2V；而手提装置的数据传输和信号控制通常要求高于该锂电池输出电压的、稳定的电源电压。因此，许多生产商往往独立设置有一个电池充电器、一个电压转换和稳压器，分别实现为手提装置的锂电池充电，和提供高于电池电压的稳压电源功能。

如图1所示，是现有一种为锂电池充电的线性充电器，其输入端VIN外接工作电源，并分别连接至线性控制模块11及晶体管M1。锂电池12正极在电池端VBAT与晶体管M1连接，并输出电压反馈至线性控制模块11。线性控制模块11由该锂电池12的电压反馈来控制晶体管M1导通，并对晶体管M1进行电流检测，以此实现对锂电池12的充电。此时，锂电池12可直接为连接的负载提供电功率，或是通过转换器为负载提供高于或低于电池电压的电功率。

如图2所示，是现有一种电荷泵稳压电源装置，其可与图1中线性充电器连接作为直流电压转换和稳压器。在电池端VBAT连接锂电池12正极，由电荷泵控制模块22检测的电池端VBAT电压，和接收的分压电阻R1、R2上电压反馈的控制，在输出端VOUT获得高于电池端VBAT电池电压的输出电压。该输出端VOUT还与一线性控制模块23连接，使线性控制模块23由上述电荷泵控制模块22的输出电压和分压电阻R1、R2上电压反馈控制，驱动晶体管M1调整压降，因而能在电容和负载RL上获得高于电池端VBAT电池电压的直流稳压源。

上述电荷泵稳压电源装置中，线性控制模块23和晶体管M1可以由低压差线性稳压器(LDO)实现。另外，由电荷泵控制模块22切换，可以在输出端VOUT获得高于电池电压1.5倍或2倍的输出电压，因而被广泛应用于手机白光驱动器中。

然而，上述通过电池充电器与电压转换稳压器连接，分别为电池充电及提供高于电池电压的稳压电源的系统设计，需要设置较多的附加电路和分立元件，电路结构复杂，同时增加了系统成本和体积，因而不能很好地适用于手提装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种锂电池充电器和直流稳压电源集成电路系统，能够实现电池充电和电压升降压的转换，减少附加电路和分立元件，从而简化系统结构，减少系统成本和体积。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供一种锂电池充电器和直流稳压电源集成电路系统，包含反馈控制模块，以及分别与反馈控制模块连接的逻辑控制模块、电荷泵控制模块和线性控制模块；由所述逻辑控制模块检测的充电/电压转换信号控制，使所述反馈控制模块、电荷泵控制模块和线性控制模块工作于充电或电压转换状态。

所述的锂电池充电器和直流稳压电源集成电路系统，还设置有第一引脚端VIO和第二引脚端VBAT；所述第一引脚端VIO，在充电或电压转换状态下，分别与外部电源或负载连接；所述第二引脚端VBAT分别与所述电荷泵控制模块、所述反馈控制模块和外部的锂电池连接。

所述的锂电池充电器和直流稳压电源集成电路系统，还包含晶体管，其设置在所述第一引脚端VIO与电荷泵控制模块之间，其控制端还与线性控制模块连接。

所述线性控制模块还设有连接引线与所述晶体管连接，从所述晶体管获取电流检测的数据。

所述的锂电池充电器和直流稳压电源集成电路系统，还包含串联的分压电阻R1、R2；所述分压电阻R1还与第一引脚端VIO连接，并在与分压电阻R2的串联节点与线性控制模块连接；所述分压电阻R2还与地连接。

所述电荷泵控制模块是开关倍数可调的；通过调整该开关倍数，使所述电荷泵控制模块的输出电压等于、高于或低于其输入电压，并为该输入电压的相应倍数，以使所述电荷泵控制模块分别工作在充电、升压或降压转换的不同状态。

当所述逻辑控制模块检测到充电信号时，调整开关倍数使所述电荷泵控制模块工作在充电状态；所述反馈控制模块选择将所述第二引脚端VBAT上电压反馈输出至线性控制模块，由所述线性控制模块控制晶体管导通程度，将电功率从第一引脚端VIO连接的外部电源，输出至第二引脚端VBAT上锂电池进行线性充电。

当所述逻辑控制模块检测到电压转换信号时，所述反馈控制模块选择将第一引脚端VIO上外部负载的电压反馈输出至线性控制模块、电荷泵控制模块；调整开关倍数使在所述电荷泵控制模块获得第二引脚端VBAT上电池电压相应倍数的、升压或降压的输出电压。