[发明专利]负压钳位电路以及包括该负压钳位电路的锂电池保护电路

说明书

本发明提供了一种负压钳位电路以及包括该负压钳位电路的锂电池保护电路。该负压钳位电路PMOS管、第一电阻以及运算放大器。当运算放大器的正输入端检测到锂电池保护电路的充电器检测端口的电压值小于锂电池保护电路的接地端电压时，运算放大器的输出端输出钳位控制信号，控制PMOS管产生钳位电流，在第一电阻上形成电压降，以将充电器检测端口电压钳制到接地端电压。

技术领域

本发明涉及仿真集成电路领域，尤其涉及锂电池保护电路。

背景技术

在锂电池保护电路芯片中，为了保证管脚(PIN)不会低于该电路的接地管脚(GNDPIN)0.7V以上，需要增加负压钳位电路以保证这一点。负压钳位电路通常做在锂电池保护电路芯片的GND PIN与可能看到负压的充电器检测端口(CGRD PIN)之间。

然而，常规的负压钳位电路具有安全隐患。尤其是，在电池组过压保护状态下充电器仍然连接时，负压钳位电路的钳位电流会仍然对电池组进行充电(即涓流充电)，当持续时间较长，或者充电器电压显著高于电池组电压时，会造成电池组保护方案出现安全性问题甚至有爆炸风险。

因此，亟需一种能解决涓流充电问题的更为安全的负压钳位电路。

发明内容

本发明为了克服上述提到的涓流充电问题，本发明提供一种新型的负压钳位电路。

所述负压钳位电路包括：PMOS管、第一电阻以及运算放大器。

所述锂电池保护电路具有正电源端、接地端、外部输入电压端，充电器检测端口；所述第一电阻的一端耦接所述充电器检测端口，另一端耦接所述外部输入电压端；所述PMOS管的栅极与所述运算放大器的输出端耦接，所述PMOS管的源极耦接所述正电源端，所述PMOS管的漏极耦接所述充电器检测端口；所述运算放大器的正输入端耦接所述充电器检测端口，负输入端耦接所述接地端。

当所述运算放大器的正输入端检测到所述充电器检测端口的电压值小于所述接地端电压时，所述运算放大器的输出端输出钳位控制信号，控制所述PMOS管产生钳位电流，在所述第一电阻上形成电压降，以将所述充电器检测端口电压钳制到所述接地端电压。

当所述运算放大器的正输入端检测到所述充电器检测端口的电压值大于所述接地端电压时，所述运算放大器的输出端控制所述PMOS管关闭，所述负压钳位电路不对所述充电器检测端口起钳位作用，不影响所述充电器检测端口的正常工作。

在一个实施例中，所述正电源端与所述接地端之间可耦接电池组，所述正电源端与所述外部输入电压端之间可耦接充电器；所述钳位电流来源于所述正电源端，以确保不会对所述电池组产生充电电流。

在一个实施例中，所述第一电阻的阻值根据所述外部输入电压端的最负电压而选取，保证所述第一电阻流过的最大电流不超过所述PMOS管的最大耐流。

在一个实施例中，所述PMOS管的尺寸根据驱动能力选取，使得当所述充电器检测端口为负压时所述PMOS管提供所述第一电阻上流过的电流能保证负反馈环路工作正常。

本发明还提供了一种锂电池保护电路。

所述锂电池保护电路具有正电源端、接地端、外部输入电压端，充电器检测端口，所述正电源端与所述外部输入电压端之间被设置成耦接充电器，所述正电源端与所述接地端之间被设置成耦接电池组。

所述锂电池保护电路包括负压钳位电路，所述负压钳位电路包括：PMOS管、第一电阻以及运算放大器。

所述第一电阻的一端耦接所述充电器检测端口，另一端耦接所述外部输入电压端；所述PMOS管的栅极与所述运算放大器的输出端耦接，所述PMOS管的源极耦接所述正电源端，所述PMOS管的漏极耦接所述充电器检测端口；所述运算放大器的正输入端耦接所述充电器检测端口，负输入端耦接所述接地端。