一種鋰電池保護電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體集成電路技術領域，特別涉及一種鋰電池保護電路。
【背景技術】
[0002]現有鋰電池保護電路如圖1所示，鋰電池保護芯片內部包含控制模塊、檢測模塊兩部分，檢測模塊將鋰電池電壓VDD、與過充檢測電壓、過放檢測電壓相比較，將VM端電壓與過流檢測電壓、短路檢測電壓、充電檢測電壓相比較，得到比較信號。控制模塊處理比較信號，判斷鋰電池所處于的工作狀態，并按實際情況切斷充電或放電開關以保護鋰電池。
[0003]現有鋰電池保護芯片的外圍元件太多，集成度太低，成本太高。
【發明內容】
[0004]本發明實施例提供了一種鋰電池保護電路，旨在解決現有的鋰電池保護電路外圍元器件較多、成本較高的問題。
[0005]本發明實施例提供了一種鋰電池保護電路，包括電池和鋰電池保護芯片，所述電池與所述鋰電池保護芯片連接，所述鋰電池保護芯片包括偏置與基準電路和控制子模塊，所述偏置與基準電路生成偏置電壓和基準電壓，所述控制子模塊根據所述電池的電壓、所述偏置電壓和所述基準電壓生成過充電控制信號和過放電控制信號；所述鋰電池保護芯片還包括襯底切換電路、柵極控制電路和場效應管；
[0006]所述控制子模塊的第一輸出端與所述襯底切換電路的輸入端連接，所述控制子模塊的第二輸出端與所述柵極控制電路的第一輸入端連接，所述控制子模塊的第三輸出端與所述柵極控制電路的第二輸入端連接，所述襯底切換電路的輸出端與所述場效應管的襯底連接，所述柵極控制電路的輸出端與所述場效應管的柵極連接，所述控制子模塊的第一輸入端與所述場效應管的源極連接；
[0007]所述襯底切換電路根據所述過充電控制信號或所述過放電控制信號生成襯底切換信號，所述柵極控制電路根據所述過充電控制信號和所述過放電控制信號生成柵極控制信號，所述場效應管根據所述襯底切換信號和所述柵極控制信號控制鋰電池充放電回路的開啟或關閉。
[0008]本發明提供的技術方案帶來的有益效果是:
[0009]從上述本發明實施例可知，由于包括電池和鋰電池保護芯片，電池與鋰電池保護芯片連接，鋰電池保護芯片包括偏置與基準電路和控制子模塊，偏置與基準電路生成偏置電壓和基準電壓，控制子模塊根據電池的電壓、偏置電壓和基準電壓生成過充電控制信號和過放電控制信號；鋰電池保護芯片還包括襯底切換電路、柵極控制電路和場效應管；襯底切換電路根據過充電控制信號或過放電控制信號生成襯底切換信號，柵極控制電路根據過充電控制信號和過放電控制信號生成柵極控制信號，場效應管根據襯底切換信號和柵極控制信號控制鋰電池充放電回路的開啟或關閉，因此，提高了鋰電池保護芯片的集成度，降低了鋰電池保護電路的成本。
【附圖說明】
[0010]為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0011]圖1為現有技術一種鋰電池保護電路的結構示意圖；
[0012]圖2為本發明一種鋰電池保護電路的結構示意圖；
[0013]圖3為本發明一種鋰電池保護電路襯底切換電路的一種電路原理圖；
[0014]圖4為本發明一種鋰電池保護電路柵極控制電路的一種電路原理圖。
【具體實施方式】
[0015]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。
[0016]本發明一種鋰電池保護電路的結構示意圖，參見圖2，包括電池02和鋰電池保護芯片01，電池02與鋰電池保護芯片01連接，鋰電池保護芯片01包括偏置與基準電路011和控制子模塊012，偏置與基準電路011生成偏置電壓和基準電壓，控制子模塊012根據電池的電壓、偏置電壓和基準電壓生成過充電控制信號和過放電控制信號；鋰電池保護芯片還包括襯底切換電路013、柵極控制電路014和場效應管Ml ；
[0017]控制子模塊012的第一輸出端與襯底切換電路013的輸入端連接，控制子模塊012的第二輸出端與柵極控制電路014的第一輸入端連接，控制子模塊012的第三輸出端與柵極控制電路014的第二輸入端連接，襯底切換電路013的輸出端與場效應管Ml的襯底連接，柵極控制電路014的輸出端與場效應管Ml的柵極連接，控制子模塊012的第一輸入端與場效應管Ml的源極連接；
[0018]襯底切換電路013根據過充電控制信號或過放電控制信號生成襯底切換信號，柵極控制電路014根據過充電控制信號和過放電控制信號生成柵極控制信號，場效應管Ml根據襯底切換信號和柵極控制信號控制鋰電池充放電回路的開啟或關閉。
[0019]具體實施中，控制子模塊012可以包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第一電容Cl、多路開關121、過放保護電路122、過充保護電路123、延時電路124、系統休眠電路125、過流保護電路126、過充保護電路127以及邏輯電路128 ;第一電阻Rl的第一端為控制子模塊012的第二輸入端，第一電阻Rl的第二端與第二電源、第一電容Cl的第一端以及第三電阻R3的第一端連接，第三電阻R3的第二端與第四電阻R4的第一端和多路開關121的第一輸入端連接，第四電阻R4的第二端與第五電阻R5的第一端和多路開關121的第二輸入端連接，第五電阻R5的第二端與第六電阻R6的第一端和多路開關121的第三輸入端連接，第六電阻R6的第二端與第七電阻R7的第一端和多路開關121的第四輸入端連接，第七電阻R7的第二端與第一電容Cl的第二端共接于電源地，多路開關121的第一輸出端與過放保護電路122的輸入端連接，多路開關121的第二輸出端與過充保護電路123的輸入端連接，過流保護電路126的輸出端與延時電路124的第三輸入端連接，短路保護電路127的輸出端與延時電路124的第四輸入端連接，第二電阻R2的第一端與過流保護電路126的輸入端和短路保護電路127的輸入端連接，第二電阻R2的第二端為控制子模塊012的第一輸入端，延時電路124的輸出端與邏輯電路128的輸入端連接，延時電路124的輸出端與系統休眠電路125的輸入端連接，邏輯電路128的第一輸出端為控制子模塊012的第一輸出端，邏輯電路128的第二輸出端為控制子模塊012的第二輸出端，邏輯電路128的第三輸出端為控制子模塊012的第三輸出端。
[0020]如圖3所不，襯底切換電路包括第一電平轉換電路、第一場效應管Q1、第二場效應管Q2、第三場效應管Q3以及第四場效應管Q4。
[0021]第一電平轉換電路的輸入端為襯底切換電路013的輸入端，第一電平轉換電路的第一輸出端與第一場效應管Ql的柵極連接，第一電平轉換電路的第二輸出端與第二場效應管Q2的柵極連接，第一電平轉換電路的第三輸出端與第三場效應管Q3的柵極連接，第一電平轉換電路的第四輸出端與第四場效應管Q4的柵極連接，第一場效應管Ql源極與電源地連接，第一場效應管Ql的漏極與第二場效應管Q2的源極連接，第二場效應管Q2的漏極和第三場效應管Q3的源極為襯底切換電路的輸出端，第三場效應管Q3的漏極與第四場效應管Q4的源極連接，第四場效應管Q4的漏極為襯底切換電路013的第二輸入端。
[0022]具體實施中，可以假設鋰電池保護電路的外部電路負端電壓為B-，電池電壓為VDD，襯底切換電路的第二輸入端與外部電路負端電壓B-連接，第一電平轉換電路的第一輸出端的電壓域為O到VDD，第一電平轉換電路的第二輸出端的電壓域為B-到VDD，第一電平轉換電路的第三輸出端的電壓域為O到VDD，第一電平轉換電路的第四輸出端的電壓域為B-到VDD。
[0023]當襯底切換電路的輸入端與過充電控制信號OC連接時，第一電平轉換電路的第一輸出端的電壓、第一電平轉換電路的第二輸出端的電壓與原電路的過充電控制信號OC信號同相，第一電平轉換電路的第三輸出端的電壓、第一電平轉換電路的第四輸出端的電壓與原電路的過充電控制信號OC信號反相。當過充電控制信號OC為O時，系統過沖，襯底切換電路的輸出端電位連接到B-端，當過充電控制信號OC為I時，系統不過充，襯底切換電路的輸出端電位連接到接地端。
[0024]當襯底切換電路的輸入端與過放電控制信號OD連接時，第一電平轉換電路的第一輸出端的電壓、第一電平轉換電路的第二輸出端的電壓與原電路的過放電控制信號