[发明专利]一种具有大电流开关式充电和电源管理功能的芯片及应用

说明书

本发明涉及一种具有大电流开关式充电和电源管理功能的芯片及应用，该芯片设有输入电压端VIN、电感接入端SW、模式选择端VBAT、自举充电端BST、电压反馈端FB和充电电池接入端BAT，该芯片内设有模式判断单元、降压单元和充电单元。与现有技术相比，本发明模式判断单元通过外部引脚模式选择端VBAT连接方式的不同来自动识别工作模式，从而实现了芯片的多种功能的集成化，降低了芯片制造开发成本，具有很好的性价比。

技术领域

本发明涉及一种电源芯片及应用，尤其是涉及一种具有大电流开关式充电和电源管理功能的芯片及应用。

背景技术

电源管理单元(Power Manage Unit，PMU)，是一种高度集成的、针对便携式应用的电源管理方案，即将传统分立的若干类电源管理器件整合在单个的封装之内，这样可实现更高的电源转换效率和更低功耗，及更少的组件数以适应缩小的板级空间。

另外如何实现在具有电源管理功能的同时还能单独进行大电流的开关式充电也是目前研究的一项热点。

目前市场上对既能实现大电流充电，又能进行电流管理的芯片的需求越来越多，需要把几个电源芯片集成在一个芯片的需求也越来越多，而市场上充电管理芯片功能单一，且功能不是模块化，不能有良好的性价比。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有大电流开关式充电和电源管理功能的芯片及应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种具有大电流开关式充电和电源管理功能的芯片，该芯片设有输入电压端VIN、电感接入端SW、模式选择端VBAT、自举充电端BST、电压反馈端FB和充电电池接入端BAT，该芯片内设有模式判断单元、降压单元和充电单元；

所述的输入电压端VIN用于连接输入电源，所述的电感接入端SW用于连接输出电感L，所述的自举充电端BST用于通过电容C_bst连接电感接入端SW进而与芯片中的降压单元构成降压电路，所述的模式选择端VBAT用于对芯片工作模式进行选择，当芯片用于大电流开关式充电时，模式选择端VBAT用于连接电感接入端SW连接的输出电感L，当芯片用于电源管理时，VBAT用于直接连接充电电源，所述的电池接入端BAT用于连接待充电的充电电池，所述的充电单元连接于模式选择端VBAT和充电电池接入端BAT之间，所述的电压反馈端FB用于连接降压电路输出端并将降压电路电压反馈至降压单元的控制电路中；

芯片启动工作时，模式判断单元根据模式选择端VBAT的连接情况判断芯片工作模式并控制芯片工作于相应模式下，当工作于大电流开关式充电模式时，所述的模式选择端VBAT作为降压电路的电压输出端连接至充电单元，进而充电单元连接至待充电的充电电池进行电池充电；当工作于电源管理模式时，所述的降压电路和充电电路相互独立，输入电压端VIN通过降压电路进行降压并通过电感接入端SW接入的输出电感L输出降压后的电压，模式选择端VBAT连接的充电电源通过充电单元对待充电的充电电池进行充电。

所述的降压电路为同步降压电路。

所述的充电单元包括一个MOS管Q3，所述的MOS管Q3漏极连接模式选择端VBAT，MOS管Q3源极连接充电电池接入端BAT。

所述的模式判断单元包括误差放大器EA4、误差放大器EA5和处理器，所述的误差放大器EA4输入端连接模式选择端VBAT和充电电池接入端BAT，误差放大器EA4输出端连接误差放大器EA5输入端，误差放大器EA5输出端连接处理器，误差放大器EA4和误差放大器EA5对输入端连接模式选择端VBAT和充电电池接入端BAT的电压偏差进行放大，处理器判断误差大小，当电压偏差小于0.7V时，处理器判断芯片工作于大电流开关式充电模式，当电压偏差超过0.7V时，处理器判断芯片工作于电源管理模式。