但由于運算放大器存在輸入失配,假設輸入失配電壓為Vos,則實際滿足VI = Vos+VC,VI為第一檢測端ISl和第二檢測端IS2之間的電壓差。即存儲在儲能電容C2上的電壓VC=V1-Vos。當CK2為高電平時(CKl為低電平),開關S4、S5導通(開關S1、S2、S3斷開),運算放大器OP工作在比較器狀態,比較參考電壓VR與電容上的電壓VC,但考慮輸入失配,實際效果為比較VR電壓和VC+Vos電壓。根據上式VC = V1-Vos可知:VC+Vos = VI,則等效為比較VR和VI電壓,不受輸入失調電壓的影響。由于本實用新型采用封裝引線做電流采樣,而封裝引線電阻很小,流經電流時形成的電壓降也很小,如果不采用圖3的消除輸入失配方案,誤差將非常大,導致無法實用。
[0048]圖3中的電阻Rb為封裝引線151的等效電阻。圖3中的是以電流從第一檢測端ISl流向第二檢測端IS2為例進行介紹,即充電過程進行介紹。如果是放電過程,電流是從第二檢測端IS2流向第一檢測端IS1,則第一開關SI的另一端需要連接第二檢測端IS2,第二開關S2的另一端需要連接第一檢測端IS1,實現放電過流檢測,此時參考電壓的值可能有所調整。
[0049]圖2中都是通過檢測第一封裝引線151兩端的電壓來進行電流檢測,在其他實施例中,也可以利用連接第二功率開關管的第一連接端和第二引腳B的第二封裝引線152兩端的電壓來檢測流過的電流,其原理與上述實施例相同,這里不再贅述了。
[0050]圖4為本實用新型中的電池保護電路在另一個實施例中的封裝示意圖。在此實施例中,其與圖3中的封裝區別在于:圖4中將第一檢測端的壓焊區通過第六封裝引線156直接與第一功率開關管MC的源極的壓焊區相連,而不是借助橋接引線框墊片D。此實施例對于封裝引線角度合理不會與ISl和IS2的封裝引線發生短路時可以采用,這樣封裝引線(bonding wire)更少,封裝成本更低。
[0051]圖5為本實用新型中的電池保護電路在再一個實施例中的封裝示意圖。在此實施例中,功率開關晶片和電池保護控制晶片被分別封裝在不同的封裝內,圖5只顯示了功率開關晶片O
[0052]所述功率開關晶片中的第一功率開關管的第一連接端的第一壓焊區通過第七封裝引線157與第三引腳F相連。第一引腳A、第一引腳B和第三引腳F由同一個引線框架形成,封裝完成后第一引腳A、第一引腳B和第三引腳F都會有部分漏于封裝體外,第三引腳F與電池保護控制晶片110的第一檢測端ISl相連,電池保護控制晶片110的第二檢測端IS2與第一引腳A相連。這樣,電池保護控制晶片110仍然可以檢測第一封裝引線151兩端的電壓,從而測得是否過流。
[0053]在本實用新型中,“連接”、相連、“連”、“接”等表示電性相連的詞語,如無特別說明,則表示直接或間接的電性連接。
[0054]需要指出的是,熟悉該領域的技術人員對本實用新型的【具體實施方式】所做的任何改動均不脫離本實用新型的權利要求書的范圍。相應地,本實用新型的權利要求的范圍也并不僅僅局限于前述【具體實施方式】。
【主權項】
1.一種能夠進行精確電流采樣的電池保護電路,其特征在于,其包括: 功率開關晶片,其包括第一功率開關管、第二功率開關管、與第一功率開關管的第一連接端相連的第一壓焊區和與第二功率開關管的第一連接端相連的第二壓焊區, 連接第一壓焊區和第一引腳的第一封裝引線; 連接第二壓焊區和第二引腳的第二封裝引線; 電池保護控制晶片,其具有與第一壓焊區電性相連的第一檢測端、與第一引腳相連的第二檢測端、將第一檢測端和第二檢測端的電壓差與參考電壓進行比較的過流檢測電路。
2.根據權利要求1所述的電池保護電路,其特征在于, 所述過流檢測電路包括第一開關、第二開關、第三開關、第四開關、第五開關、儲能電容和運算放大器, 第一開關連接在第一檢測端或第二檢測端和運算放大器的第一輸入端之間, 第二開關和儲能電容依次連接在第二檢測端或第一檢測端和運算放大器的第二輸入端之間, 第三開關連接在運算放大器的輸出端和第二輸入端之間, 第四開關連接在所述參考電壓和運算放大器的第一輸入端之間, 第五開關連接在第二開關和儲能電容的中間節點和接地端之間, 第一開關、第二開關和第三開關同步導通和關斷,第四開關和第五開關同步導通和關斷, 在第一開關、第二開關和第三開關同步導通時,第四開關和第五開關同步關斷, 在第四開關和第五開關同步導通時,第一開關、第二開關和第三開關同步關斷。
3.根據權利要求2所述的電池保護電路,其特征在于, 第一開關、第二開關和第三開關的控制端與第一控制信號相連,第四開關和第五開關的控制端與第二控制信號相連, 在第一控制信號和第二控制信號為導通電平時,它們控制的開關導通,在第一控制信號和第二控制信號為關斷電平時,它們控制的開關關斷, 第一控制信號的導通電平和第二控制信號的導通電平之間具有死區,第一控制信號和第二控制信號隨著時間不斷的在導通電平和關斷電平之間切換。
4.根據權利要求2所述的電池保護電路,其特征在于,運算放大器的第一輸入端為正相輸入端,第二輸入端為負相輸入端, 所述過流檢測電路還包括依次串聯在所述運算放大器的輸出端的第一反相器和第二反相器。
5.根據權利要求1所述的電池保護電路,其特征在于, 第一功率開關管為第一 NMOS晶體管,第二功率開關管為第二 NMOS晶體管, 第一功率關開關的第一連接端為第一 NMOS晶體管的源極, 第二功率關開關的第一連接端為第二 NMOS晶體管的源極, 第一 NMOS晶體管的漏極與第二 NMOS晶體管的漏極相連, 第一 NMOS晶體管的襯體與其源極相連,第二 NMOS晶體管的襯體與其源極相連, 第一 NMOS晶體管的柵極與電池保護控制晶片的第一控制輸出端相連, 第二 NMOS晶體管的柵極與電池保護控制晶片的第二控制輸出端相連。
6.根據權利要求1所述的電池保護電路,其特征在于, 電池保護控制晶片和功率開關晶片堆疊安裝在一起,電池保護控制晶片的反面面向功率開關晶片的正面,電池保護控制晶片的第一檢測端的壓焊區和第二檢測端的壓焊區位于電池保護控制晶片的正面, 功率開關晶片的第一壓焊區和第二壓焊區位于功率開關晶片的正面,功率開關晶片的面積較電池保護晶片的面積大, 第一引腳、第二引腳是由一個引線框形成的。
7.根據權利要求1-6任一所述的電池保護電路,其特征在于, 功率開關晶片和電池保護控制晶片封裝在一個封裝內, 電池保護控制晶片的第一檢測端的壓焊區通過第三封裝引線與橋接引線框墊片相連,所述橋接引線框墊片通過第四封裝引線與第一壓焊區相連, 電池保護控制晶片的第二檢測端的壓焊區通過第五封裝引線與第一引腳直接相連。
8.根據權利要求7所述的電池保護電路,其特征在于,第一引腳、第二引腳和所述橋接引線框墊片是由一個引線框形成的。
9.根據權利要求1-6任一所述的電池保護電路,其特征在于, 功率開關晶片和電池保護控制晶片封裝在一個封裝內, 電池保護控制晶片的第一檢測端的壓焊區通過第六封裝引線直接與第一壓焊區相連, 電池保護控制晶片的第二檢測端的壓焊區通過第五封裝引線與第一引腳直接相連。
10.根據權利要求1-6任一所述的電池保護電路,其特征在于, 功率開關晶片和電池保護控制晶片封裝在不同的封裝內, 所述功率開關晶片的第一壓焊區通過第七封裝引線與第三引腳相連, 電池保護控制晶片的第一檢測端與第三引腳相連, 電池保護控制晶片的第二檢測端與第一引腳相連。
【專利摘要】本實用新型提供一種能夠進行精確電流采樣的電池保護電路,其包括:功率開關晶片,其包括第一功率開關管、第二功率開關管、與第一功率開關管的第一連接端相連的第一壓焊區和與第二功率開關管的第一連接端相連的第二壓焊區,連接第一壓焊區和第一引腳的第一封裝引線;連接第二壓焊區和第二引腳的第二封裝引線;電池保護控制晶片,其具有與第一壓焊區電性相連的第一檢測端、與第一引腳相連的第二檢測端、將第一檢測端和第二檢測端的電壓差與參考電壓進行比較的過流檢測電路。本實用新型利用封裝引線兩端的電壓差來與參考電壓進行對比,以決定流過所述封裝引線的電流是否過流,這種方式成本低,精度高,沒有額外的功率消耗。
【IPC分類】H02H7-18
【公開號】CN204578075
【申請號】CN201520301347
【發明人】王釗, 尹航, 田文博
【申請人】無錫中星微電子有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月11日