過流檢測、保護電路及電池的制作方法
【專利摘要】本申請?zhí)峁┝艘环N過流檢測、保護電路以及電池，包括鏡像電流源電路、主電流電路、第一支路、第二支路、比較電路和過流補償電路，鏡像電流源電路分別與主電流電路的第一端、第一支路的第一端和第二支路的第一端相連，比較電路用于檢測第一支路和第二支路的電流并輸出比較結(jié)果，過流補償電路的一端與第一支路的一端、比較電路的第一端連接于第一連接點、另一端與第二支路的一端、比較電路的第二端連接于第二連接點，過流補償電路包括第一電流支路、第二電流支路和電流調(diào)節(jié)支路，第一電流支路、第二電流支路鏡像電流調(diào)節(jié)支路的隨電源變化的電流，分別從第一連接點和第二連接點抽取復(fù)制電流。采用本申請所提供的技術(shù)方案可以確保過流保護更加精確。
【專利說明】
過流檢測、保護電路及電池
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本申請涉及電池安全技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種過流檢測、保護電路以及電池。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰電池由于體積小、能量密度高、無記憶效應(yīng)、自放電率低、循環(huán)次數(shù)多等優(yōu)點被越來越多的應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品中。但在應(yīng)用過程中，過充、過放、過流、短路都會對鋰電池造成不可逆的損壞，導(dǎo)致其壽命縮短，甚至發(fā)生爆炸，因此，鋰電池必須配合鋰電池保護芯片使用。
[0003]通常，鋰電池保護芯片具有過充、過放、過流、短路保護功能。鋰電池保護芯片監(jiān)測電池電壓和充放電電流信息，當達到保護閾值時關(guān)斷相應(yīng)的充放電晶體管，達到對電池保護的目的。
[0004]為了避免誤操作、實現(xiàn)更加可靠的保護，各種保護恢復(fù)閾值都有對應(yīng)的電壓遲滯以及延時功能。過流保護是鋰電池保護芯片的一個基本和重要功能，但目前在不同的電池電壓下，其過流保護閾值是不同的，電壓越高、過流保護閾值越大，導(dǎo)致過流保護不準確。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)不足在于:
[0006]現(xiàn)有的過流保護閾值隨電池電壓的高低而發(fā)生變化，導(dǎo)致過流保護不準確。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本申請實施例提出了一種過流檢測、保護電路以及電池，以解決現(xiàn)有技術(shù)中過流保護閾值隨電池電壓的高低而發(fā)生變化，導(dǎo)致過流保護不準確的技術(shù)問題。
[0008]第一個方面，本申請實施例提供了一種過流檢測電路，包括鏡像電流源電路、主電流電路、第一支路、第二支路、比較電路和過流補償電路，所述鏡像電流源電路分別與所述主電流電路的第一端、所述第一支路的第一端和所述第二支路的第一端相連，所述主電流電路的電流由所述鏡像電流源電路鏡像至所述第一支路和所述第二支路，所述比較電路用于檢測所述第一支路和第二支路的電流并輸出比較結(jié)果，所述過流補償電路的第一端與所述第一支路的第一端、所述比較電路的第一端連接于第一連接點，所述過流補償電路的第二端與所述第二支路的第一端、所述比較電路的第二端連接于第二連接點，所述過流補償電路包括第一電流支路、第二電流支路和電流調(diào)節(jié)支路，所述電流調(diào)節(jié)支路產(chǎn)生隨電源變化的基準電流，所述第一電流支路、第二電流支路鏡像復(fù)制所述電流調(diào)節(jié)支路產(chǎn)生的基準電流，并分別從第一連接點和第二連接點抽取復(fù)制電流。
[0009]第二個方面，本申請實施例提供了一種過流保護電路，包括開關(guān)保護電路、以及包括上述過流檢測電路的電池保護芯片，所述開關(guān)保護電路包括第一開關(guān)電路和第二開關(guān)電路，所述電池保護芯片的第一輸出端DOUT與所述第一開關(guān)電路相連，所述電池保護芯片的第二輸出端COUT與所述第二開關(guān)電路相連，在所述過流檢測電路檢測到放電電流超過過流保護閾值時所述第一輸出端DOUT的輸出為異常放電保護信號，所述第一開關(guān)電路斷開所述電池保護芯片的放電回路，在所述過流檢測電路檢測到充電電流超過過流保護閾值時所述第二輸出端COUT的輸出為異常充電保護信號，第二開關(guān)電路斷開所述電池保護芯片的充電回路。
[0010]第三個方面，本申請實施例提供了一種電池，包括電芯、殼體以及上述過流保護電路，所述電芯的正極B+與第一外部連接端P+連接，所述電芯的負極B-與第二外部連接端P-連接，電池保護芯片檢測端VM的第一電源端VDDgR1與電芯正極B+、所述第一外部連接端P+連接，所述VM的第二電源端VSS與所述第二外部連接端P-連接。
[0011]有益效果如下:
[0012]本申請實施例所提供的技術(shù)方案，增加了過流補償電路，由于過流補償電路的第一電流支路、第二電流支路均鏡像復(fù)制所述電流調(diào)節(jié)支路產(chǎn)生的隨電源變化的基準電流，并分別從第一連接點和第二連接點抽取復(fù)制電流，因此，所述從電流調(diào)節(jié)支路復(fù)制的基準電流隨電源電壓的變化而變化，第一連接點、第二連接點的電流大小隨電源電壓大小變化，進而導(dǎo)致第二支路上的芯片管腳電壓VEDI的值可以隨電源電壓變化而變化，從而實現(xiàn)了對過流保護閾值進行補償?shù)哪康?，使得過流保護閾值不隨電源電壓變化而變化，確保過流保護更加精確。
【附圖說明】
[0013]下面將參照附圖描述本申請的具體實施例，其中:
[0014]圖1示出了本申請實施例中鋰電池保護系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2示出了本申請實施例中過流檢測電路的結(jié)構(gòu)示意圖一；
[0016]圖3示出了本申請實施例中過流檢測電路的結(jié)構(gòu)示意圖二；
[0017]圖4示出了本申請實施例中過流補償電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]為了使本申請的技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖對本申請的示例性實施例進行進一步詳細的說明，顯然，所描述的實施例僅是本申請的一部分實施例，而不是所有實施例的窮舉。并且在不沖突的情況下，本說明中的實施例及實施例中的特征可以互相結(jié)合。
[0019]發(fā)明人在發(fā)明過程中注意到:
[0020]圖1示出了本申請實施例中鋰電池保護系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，該系統(tǒng)可以有電芯、開關(guān)組合電路和電芯保護電路，電芯保護電路可以包括鋰電池保護芯片101、電阻R!’、電阻R2’以及電容&。所述鋰電池保護芯片101的第一電源端VDD(或者稱電源電壓)通過電阻Ri’與電芯的正極(連接端B+)相連，所述鋰電池保護芯片101的第二電源端VSS(或者稱接地端電壓)與電芯的負極(連接端B-)相連，所述第一電源端VDD和第二電源端VSS之間連接有去耦電容Cl，所述鋰電池保護芯片101的檢測端VM通過電阻R2 ’與第二外部連接端P-相連。
[0021]其中，所述C1可以為0.1微法(yF)。
[0022]電芯單元BAT的一個連接端與第一外部連接端P+相連，電芯單元BAT的另一個連接端通過所述開關(guān)組合電路連接于第二外部連接端P-。
[0023]具體實施時，所述開關(guān)組合電路可以包括充電晶體管Q2’及其寄生二極管02、放電晶體管Q1’及其寄生二極管D1，所述Q1’的源極與電芯單元BAT的負極(連接端B-)相連，所述Q1’的柵極為放電保護控制端，所述Q1’的漏極與Q2’的漏極相連，所述Q2’的源極與第二外部連接端P-相連，所述Q2’的柵極為所述開關(guān)組合電路的充電保護控制端。Q1’可以根據(jù)其控制端的信號的控制導(dǎo)通或截止來導(dǎo)通或截至放電回路，因此,Q1’也可以被稱為放電控制開關(guān);Q2’可以根據(jù)其控制端的信號的控制導(dǎo)通或截止來導(dǎo)通或截至充電回路，因此，Q2’也可以被稱為充電控制開關(guān)。
[0024]由圖1可知，過流保護閾值Iqc由芯片VM管角電壓Vedi和充放電晶體管的導(dǎo)通電阻Rds(Cin)共同確定，其值可以為:
[0025]1c = Vedi/(Rdsi(on)+Rds2(on))，
[0026]其中，Rdsi(qn)和Rds2(qn)分別為晶體管Qi’和晶體管Q2’的導(dǎo)通電阻。
[0027]對于選定的晶體管Q1’和Q2’，其Rds(qn)是確定的，當Vedi值確定后，Iqc值隨之確定。
[0028]圖2示出了本申請實施例中過流檢測電路的結(jié)構(gòu)示意圖一，如圖所示，所述過流檢測電路包括第一 NMOS晶體管NM1、電阻R1、電阻R2、電阻R3、晶體管Q1、晶體管Q2、晶體管Q3、電流比較器12，以及P型MOS晶體管PM1、PM2、PM3、PM4、PM5、PM6，其中，
[0029]NM1的源極與&的基極B、Ri的一端相連，R1的另一端與&的發(fā)射極E相連并接地，匪！的柵極與Qi的集電極C相連并連接于PM2的漏極，的漏極與PM1的漏極相連，PM1、PM2、PM3、PM4的柵極相連，PM1、PM2、PM3、PM4的源極相連并連接于電源電壓，PM3的漏極與R2的一端、Q2的基極連接于A點，PM4的漏極與PM6的源極、Q3的基極連接于B點，PM5的柵極和漏極接地，PM6的柵極連接鋰電池保護芯片的檢測端VM，PM6的漏極接地，02的發(fā)射極、Q3的發(fā)射極相連并接地，Q2的集電極與電流比較器I2的正極相連，Q3的集電極與電流比較器的負極相連，電流比較器12輸出比較結(jié)果。
[0030]晶體管Q1和電阻仏產(chǎn)生電流I，所述I=VbeVR1，由于Vbe具有負溫度系數(shù)(NTC，Negative Temperature Coefficient)，所以該電流具有負溫度系數(shù)(溫度越低、電流越高)，PM1、PM2、PM3、PM4是鏡像電流源，把電流I鏡像到PMdPPM6支路，I2是電流比較器，I1可以為電流表，指示電流方向。
[0031]根據(jù)圖2可知，在該電路中，有以下公式成立:
[0032]Vedi+Vgs6-Vbeq3 = GND+Vgs5+I*R2~Vbeq2:
[0033]在VGS6= Vgs5時，有:
[0034]Vedi = I*R2+(Vbeq3_Vbeq2) =VBEi/Ri*R2+deIta (Vbe)；
[0035]其中，delta(VBE)=Vbeq3_Vbeq2;
[0036]這樣，過流保護閾值1c= (VBEi/Ri*R2+delta(VBE))/(Rdsi(on)+Rds2(on))。
[0037]在實際應(yīng)用中，晶體管的導(dǎo)通電阻隨柵源電壓不斷變化，在其它條件不變的情況下，柵源電壓變大，導(dǎo)通電阻變低，具體的變化率和不同廠家的晶體管有關(guān)。
[0038]因此，在不同的電池電壓下，其過流保護閾值1況是不同的，電壓越高，過流保護閾值1c越大，過流保護閾值的變化會導(dǎo)致過流保護不準確，有必要設(shè)計一種電路對過流保護閾值Icc進行補償。
[0039]基于此，本申請實施例提出了一種過流補償、檢測、保護電路以及電池、電子設(shè)備，用于克服由于電源電壓的變化導(dǎo)致過流保護閾值的變化。
[0040]為了便于本申請的實施，下面結(jié)合具體實施例對本申請所提出的過流檢測、保護電路以及電池進行說明。
[0041]實施例一、
[0042]圖3示出了本申請實施例中過流檢測電路的結(jié)構(gòu)示意圖二，如圖所示，本申請實施例中過流檢測電路，可以包括鏡像電流源電路、主電流電路、第一支路、第二支路、比較電路和過流補償電路，所述鏡像電流源電路分別與所述主電流電路的第一端、所述第一支路的第一端和所述第二支路的第一端相連，所述主電流電路的電流由所述鏡像電流源電路鏡像至所述第一支路和所述第二支路，所述比較電路用于檢測所述第一支路和第二支路的電流并輸出比較結(jié)果，所述過流補償電路的第一端與所述第一支路的第一端、所述比較電路的第一端連接于第一連接點，所述過流補償電路的第二端與所述第二支路的第一端、所述比較電路的第二端連接于第二連接點，所述過流補償電路包括第一電流支路、第二電流支路和電流調(diào)節(jié)支路，所述電流調(diào)節(jié)支路產(chǎn)生隨電源變化的基準電流，所述第一電流支路、第二電流支路均鏡像復(fù)制所述電流調(diào)節(jié)支路產(chǎn)生的基準電流，并分別從第一連接點和第二連接點抽取復(fù)制電流。
[0043]具體實施時，所述電流調(diào)節(jié)支路產(chǎn)生隨電源變化的基準電流，具體可以為:所述電流調(diào)節(jié)電路一端直接與電源相連、另一端接地，所述電流調(diào)節(jié)支路的電壓根據(jù)電源電壓的大小變化。所述第一電流支路、第二電流支路均可以鏡像復(fù)制所述電流調(diào)節(jié)支路產(chǎn)生的基準電流，并分別從第一連接點和第二連接點抽取復(fù)制電流。由于所述電流調(diào)節(jié)支路產(chǎn)生的基準電流隨電源變化，所述第一電流支路、第二電流支路鏡像復(fù)制后的電流依然隨電源變化，又由于所述第一電流支路從第一連接點抽取復(fù)制電流、所述第二電流支路從第二連接點抽取復(fù)制電流，從而所述第一支路、第二支路的電流也隨電源變化。
[0044]實施中，所述電流調(diào)節(jié)支路可以包括第二金屬氧化物半導(dǎo)體MOS晶體管和第三電阻R3，所述第一電流支路包括第三MOS晶體管，所述第二電流支路包括第四MOS晶體管，其中，所述第二MOS晶體管的柵極、所述第三MOS晶體管的柵極、所述第四MOS晶體管的柵極和所述第二 MOS晶體管的漏極相連并連接于所述R3的一端，所述R3的另一端與電源相連，所述第二 MOS晶體管的源極、所述第三MOS晶體管的源極和所述第四MOS晶體管的源極相連并接地，所述第三MOS晶體管的漏極作為所述過流補償電路的第一端連接至第一連接點，第四MOS晶體管的漏極作為所述過流補償電路的第二端連接至第二連接點。
[0045]圖4示出了本申請實施例中過流補償電路的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，所述過流補償電路可以包括:第二 N型金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS，Metal-Oxid_Semi conductor)晶體管匪2、第三匪OS晶體管匪3、第四匪OS晶體管匪4和第三電阻R3，其中，所述匪2的柵極、所述匪3的柵極和所述NM4的柵極相連于第三連接點，所述第三連接點與所述R3的一端相連于第四連接點，所述NM2的漏極連接至所述第四連接點，所述R3的另一端與電源相連，所述NM2的源極、所述NM3的源極和所述NM4的源極相連于第五連接點，所述第五連接點接地。
[0046]具體實施時，匪2、匪3、匪4為鏡像管，A點的電流Ia與B點的電流Ib相等，Ia= Ib =(VdD-VgS2)/R3o
[0047]由于本申請實施例所提供的過流檢測電路，在現(xiàn)有過流檢測電路的基礎(chǔ)上通過增加一個電阻和三個NMOS晶體管構(gòu)成了過流補償電路，使得芯片管腳電壓VEDI的值可以隨電源電壓變化而變化，由于影響過流保護閾值的電壓和電阻同時隨電源電壓變化而變化，從而實現(xiàn)了對過流保護閾值的補償目的，使得過流保護閾值不隨電源電壓變化而變化，確保過流保護更加精確。
[0048]具體實施時，所述比較電路可以包括雙極型晶體管Q2、雙極型晶體管Q3和電流比較器12，所述第一支路的第一端與所述Q2的基極連接，所述第二支路的第一端與所述Q3的基極連接，所述Q2的集電極與所述電流比較器12的第一輸入端連接，所述Q3的集電極與所述電流比較器I2的第二輸入端連接，所述Q2的發(fā)射極與Q3的發(fā)射極經(jīng)電流調(diào)節(jié)器接地，所述第一支路的第二端、第二支路的第二端以及所述主電流電路的第二端接地。
[0049]具體實施時，所述電流比較器I2的第一輸入端可以為正向輸入端，所述電流比較器I2的第二輸入端可以為負向輸入端;或者，所述電流比較器I2的第一輸入端可以為負向輸入端，所述電流比較器I2的第二輸入端可以為正向輸入端。
[0050]具體實施時，所述鏡像電流源電路可以包括第一PMOS晶體管PM1、第二 PMOS晶體管PM2、第三PMOS晶體管PM3和第四PMOS晶體管PM4，所述PM1、PM2、PM3和PM4的柵極相連，所述PM1、PM2、PM3和PM4的源極相連:
[0051 ] 所述主電流電路可以包括第一匪OS晶體管W1、第一電阻R1和三極管&，所述匪!的漏極和所述NM1的源極為所述主電流電路的第一端，所述NM1的漏極與所述漏極相連，所述NM1的源極與所述R1的一端A1的基極相連，所述Q1的集電極與所述匪i的柵極、所述PM2的漏極相連，所述R1的另一端與所述&的發(fā)射極作為所述主電流電路的第二端接地。
[0052]實施中，所述第一支路可以包括第二電阻R2和第五PMOS晶體管PM5,所述R2的第一端作為第一支路的第一端與所述PM3的漏極相連，所述1?2的第二端與所述?15的源極相連，所述PM5的柵極和漏極作為第一支路的第二端接地；
[0053]所述第二支路可以包括第六PMOS晶體管PM6,電池保護芯片檢測端VM與所述PM6的柵極相連，所述PM6的源極作為所述第二支路的第一端與所述PM4相連，所述PM6的漏極作為所述第二支路的第二端接地。
[0054]為了在合理占用面積的前提下進一步提高匹配性能，本申請實施例還可以采用如下方式實施。
[0055]實施中，所述出可以為多個，所述Q3可以為I個或多個，所述Q2的數(shù)量可以是所述Q3的數(shù)量的8倍，多個Q2的連接關(guān)系為并聯(lián)。
[0056]具體實施時，所述Q2與所述Q3的數(shù)量比可以為8: I，例如:可以包括8個Q2、1個出，或者包括16個Q2、2個Q3等。
[0057]采用8:1的數(shù)量比，那么出和如之和總共為9個晶體管，從而可以形成3*3的陣列，其中一個晶體管在中間、8個圍繞成一圈，使得匹配性較好。
[0058]具體實施時，也可以采用其他數(shù)量比，例如可以做成5*5的陣列，但數(shù)量太龐大可能會導(dǎo)致占用面積較大，具體可以根據(jù)實際需要設(shè)置，本申請對此不作限制。
[0059]實施中，所述PM5的柵源電壓Vgs5與所述PM6的柵源電壓Vgs6相同。
[0060]具體實施時，所述PM5和所述PM6的尺寸可以相同，由此，VGS6 = VGS5，從而將公式:^^)1+￥(；56~\%；03 = 6仰+￥(；55+1*1?2~\%；02兩端的￥(；56和￥(；55抵消，避免由于VgS自身的溫度系數(shù)影響Vedi溫度系數(shù)。
[0061]具體實施時，可以將圖3中A、B點分別連接至圖2中的A、B點，IA=Ib=(Vdd-VGS2)/R3，可以得出:
[0062]Vedi = (1-lA)*R2+delta(VBE)
[0063]= ( Vbei/R1- ( Vdd-Vgs2 ) /R3) *R2+de I ta ( Vbe )
[0064]= VBEi/Ri*R2-VDD/R3*R2+Vcs2/R3*R2+de I ta ( Vbe )
[0065]當電源電壓VDD變大時，Vedi減小，通過預(yù)先設(shè)置參數(shù)值，可以補償由于RDS(QN)減小造成的過流保護閾值Icc變大，使得該閾值基本不隨電源電壓變化，過流保護更精確。
[0066]本申請實施例中電路結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)、移植，通過增加很少的電路(一個電阻，三個NM0S)，實現(xiàn)對過流檢測閾值補償，使得該閾值基本不隨電源電壓變化，從而使整個系統(tǒng)的過流保護更精確。
[0067]本申請實施例所提供的過流檢測電路，通過在第一支路、第二支路的第一端連接一過流補償電路，使得過流檢測電路產(chǎn)生的電池保護芯片檢測端管腳電壓是隨電源電壓不斷變化的，電源電壓增大時，Vedi減小，電源電壓減小時，Vedi增大，從而補償由于電源電壓變化導(dǎo)致Rds(on)的變化所引起的過流保護閾值變化。由于過流保護閾值不會發(fā)生變化，從而可以確保過流檢測的結(jié)果精確，為后續(xù)過流保護提供可靠的依據(jù)。
[0068]實施例二、
[0069]本申請實施例提出的過流保護電路，可以包括開關(guān)保護電路、以及包括上述過流檢測電路的電池保護芯片，所述開關(guān)保護電路可以包括第一開關(guān)電路和第二開關(guān)電路，所述電池保護芯片的第一輸出端DOUT與所述第一開關(guān)電路相連，所述電池保護芯片的第二輸出端COUT與所述第二開關(guān)電路相連；
[0070]在所述過流檢測電路檢測到放電電流超過過流保護閾值時所述第一輸出端DOUT的輸出為異常放電保護信號，所述第一開關(guān)電路斷開所述電池保護芯片的放電回路；
[0071 ]在所述過流檢測電路檢測到充電電流超過過流保護閾值時所述第二輸出端COUT的輸出為異常充電保護信號，第二開關(guān)電路斷開所述電池保護芯片的充電回路。
[0072]具體實施時，所述第一開關(guān)電路包括放電晶體管&’及其寄生二極管D1，所述第二開關(guān)電路包括充電晶體管Q2，及其寄生二極管D2，所述過流保護閾值1c = Vedi/(Rdskon) +Rds2(ον))，所述Vedi為電池保護芯片檢測端VM的管腳電壓，所述Vedi與電源電壓之間為減函數(shù)，所述Rdsi(Qn)和Rds2(qn)分別為Qi’和Q2’的導(dǎo)通電阻。
[0073]Rdsi(Cin)和Rds2(qn)是隨電源電壓的增大而減小、隨電源電壓的減小而增大，本申請實施例中，所述Ved1與電源電壓之間為減函數(shù)，S卩，所述Vedi隨電源電壓的增大而減小、隨電源電壓的減小而增大，由于分子、分母同時增大或減小，從而可以確保過流保護閾值保持不變，確保過流保護的精確性。
[0074]實施例三、
[0075]本申請實施例提出的電池，可以包括電芯、殼體以及上述過流保護電路，所述電芯的正極B+與第一外部連接端P+連接，所述電芯的負極B-與第二外部連接端P-連接，電池保護芯片檢測端VM的第一電源端VDDgR1與電芯正極B+、所述第一外部連接端P+連接，所述VM的第二電源端VSS與所述第二外部連接端P-連接。
[0076]本申請實施例所提供的電池，由于過流保護電路中的過流保護閾值不會隨電源電壓的變化而變化，從而確保了電池使用的安全性、耐用性。
[0077]實施例四、
[0078]本申請實施例提出的電子設(shè)備可以包括設(shè)備本體、充電器以及上述電池。
[0079]具體實施時，所述電子設(shè)備可以為手機、pad、平板電腦、手電筒等各種需要充電、放電的設(shè)備。
[0080]本申請實施例所提供的電子設(shè)備，由于采用上述電池進行充放電操作，在充放電過程中，由于過流保護閾值不會隨電源電壓發(fā)生變化，從而可以確保所述過流保護的精確性，電池使用過程中安全、可靠，進而可以確保電子設(shè)備的安全使用。
[0081 ]值得說明的是，本申請中所述連接、相連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。
[0082]盡管已描述了本申請的優(yōu)選實施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實施例以及落入本申請范圍的所有變更和修改。
【主權(quán)項】
1.一種過流檢測電路，其特征在于，包括鏡像電流源電路、主電流電路、第一支路、第二支路、比較電路和過流補償電路，所述鏡像電流源電路分別與所述主電流電路的第一端、所述第一支路的第一端和所述第二支路的第一端相連，所述主電流電路的電流由所述鏡像電流源電路鏡像至所述第一支路和所述第二支路，所述比較電路用于檢測所述第一支路和第二支路的電流并輸出比較結(jié)果，所述過流補償電路的第一端與所述第一支路的第一端、所述比較電路的第一端連接于第一連接點，所述過流補償電路的第二端與所述第二支路的第一端、所述比較電路的第二端連接于第二連接點，所述過流補償電路包括第一電流支路、第二電流支路和電流調(diào)節(jié)支路，所述電流調(diào)節(jié)支路產(chǎn)生隨電源變化的基準電流，所述第一電流支路、第二電流支路均鏡像復(fù)制所述電流調(diào)節(jié)支路產(chǎn)生的基準電流，并分別從第一連接點和第二連接點抽取復(fù)制電流。2.如權(quán)利要求1所述的過流檢測電路，其特征在于，所述電流調(diào)節(jié)支路包括第二金屬氧化物半導(dǎo)體MOS晶體管和第三電阻R3，所述第一電流支路包括第三MOS晶體管，所述第二電流支路包括第四MOS晶體管，其中，所述第二MOS晶體管的柵極、所述第三MOS晶體管的柵極、所述第四MOS晶體管的柵極和所述第二 MOS晶體管的漏極相連并連接于所述R3的一端，所述R3的另一端與電源相連，所述第二 MOS晶體管的源極、所述第三MOS晶體管的源極和所述第四MOS晶體管的源極相連并接地，第三MOS晶體管的漏極作為所述過流補償電路的第一端連接至第一連接點，第四MOS晶體管的漏極作為所述過流補償電路的第二端連接至第二連接點。3.如權(quán)利要求1所述的過流檢測電路，其特征在于，所述比較電路包括雙極型晶體管Q2、雙極型晶體管Q3和電流比較器12，所述第一支路的第一端與所述Q2的基極連接，所述第二支路的第一端與所述Q3的基極連接，所述Q2的集電極與所述電流比較器I2的第一輸入端連接，所述Q3的集電極與所述電流比較器I2的第二輸入端連接，所述Q2的發(fā)射極與Q3的發(fā)射極經(jīng)電流調(diào)節(jié)器接地，所述第一支路的第二端、第二支路的第二端以及所述主電流電路的第二端接地。4.如權(quán)利要求1所述的過流檢測電路，其特征在于，所述鏡像電流源電路包括第一PMOS晶體管PM1、第二 PMOS晶體管PM2、第三PMOS晶體管PM3和第四PMOS晶體管PM4，所述PM1、PM2、PM3和PM4的柵極相連，所述PMhPM^PM3和PM4的源極相連;所述主電流電路包括第一匪OS晶體管NM1、第一電阻辦和晶體管Q1，所述NM1的漏極和所述NM1的源極為所述主電流電路的第一端，所述匪!的漏極與所述極相連，所述源極與所述R1的一端A1的基極相連，所述&的集電極與所述NM1的柵極、所述PM2的漏極相連，所述R1的另一端與所述&的發(fā)射極作為所述主電流電路的第二端接地。5.如權(quán)利要求1所述的過流檢測電路，其特征在于，所述第一支路包括第二電阻他和第五PMOS晶體管PM5，所述R2的第一端作為第一支路的第一端與所述PM3的漏極相連，所述R2的第二端與所述PM5的源極相連，所述柵極和漏極作為第一支路的第二端接地;所述第二支路包括第六PMOS晶體管PM6,電池保護芯片檢測端VM與所述PM6的柵極相連，所述PM6的源極作為所述第二支路的第一端與所述PM4相連，所述PM6的漏極作為所述第二支路的第二端接地。6.如權(quán)利要求3所述的過流檢測電路，其特征在于，所述Q2為多個，所述Q3為I個或多個，所述Q2的數(shù)量是所述Q3的數(shù)量的8倍，多個Q2的連接關(guān)系為并聯(lián)。7.如權(quán)利要求5所述的過流檢測電路，其特征在于，所述PM5的柵源電壓Vcs5與所述PM6的柵源電壓VcS6相同。8.—種過流保護電路，其特征在于，包括開關(guān)保護電路、以及包括如權(quán)利要求1至7任一所述的過流檢測電路的電池保護芯片，所述開關(guān)保護電路包括第一開關(guān)電路和第二開關(guān)電路，所述電池保護芯片的第一輸出端DOUT與所述第一開關(guān)電路相連，所述電池保護芯片的第二輸出端COUT與所述第二開關(guān)電路相連，在所述過流檢測電路檢測到放電電流超過過流保護閾值時所述第一輸出端DOUT的輸出為異常放電保護信號，所述第一開關(guān)電路斷開所述電池保護芯片的放電回路;在所述過流檢測電路檢測到充電電流超過過流保護閾值時所述第二輸出端COUT的輸出為異常充電保護信號，第二開關(guān)電路斷開所述電池保護芯片的充電回路。9.如權(quán)利要求8所述的過流保護電路，其特征在于，所述第一開關(guān)電路包括放電晶體管Q1’及其寄生二極管D1，所述第二開關(guān)電路包括充電晶體管Q2’及其寄生二極管02，所述過流保護閾值1c = Vedi/(Rdsi(on)+Rds2(on))，所述Vedi為電池保護芯片檢測端VM的管腳電壓，所述Vedi與電源電壓之間為減函數(shù)，所述Rdsi(Cin)和Rds2(qn)分別為Qi ’和Q2’的導(dǎo)通電阻。10.—種電池，其特征在于，包括電芯、殼體以及如權(quán)利要求7或8所述的過流保護電路，所述電芯的正極B+與第一外部連接端P+連接，所述電芯的負極B-與第二外部連接端P-連接，電池保護芯片檢測端VM的第一電源端VDDgR1與電芯正極B+、所述第一外部連接端P+連接，所述VM的第二電源端VSS與所述第二外部連接端P-連接。
【文檔編號】H01M10/48GK105846493SQ201610244530
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年4月19日
【發(fā)明人】姜偉, 田文博, 王釗
【申請人】無錫中感微電子股份有限公司