本发明涉锂电保护电路，尤其是一种锂电保护芯片的充电过流检测系统。
背景技术：
：：1、近年来，pda、dsc、cellularphone、camcorde、portable、audio、advancedgame、assistbicycle、electricscooter、bluetoothdevice等越来越多的产品采用锂电池作为主要电源，究其原因不外乎其体积小、能量密度高、无记忆效应、循环寿命高、电池电压高、自放电率低等优点。但凡事都有两面性，正因为锂电池与镍镉、镍氢电池不太一样，锂电池能量密度高，在过度充电状态下，电池温度上升后能量将过剩，导致电解液分解而产生气体，因内压上升而导致有发火或破裂的危机；反之，在过度放电的状态下，电解液因分解导致电池特性劣化及充电次数降低，所以必须考虑充电、放电时的安全，确保特性劣化的防止。2、锂电池在充电、放电的过程中，除了要监测电池电压的大小之外，还要随时监测充电、放电电流的大小，以防止电流过大烧毁外围元器件，引发安全事故；如图1的2节锂电池应用图，保护芯片ic设有供电端口vdd，接地端口vss，放电控制端口od，充电控制端口oc，电流检测端口cs。电池处于充电状态时，电流方向如图中i的箭头指向，此时电流检测脚cs的电位比地vss电位低，也即为负电位，充电电流越大，cs电位负的越多，由于cs的电位是负的，因此如何检测这个电压从而得到对应的充电电流值，是我们需要解决的问题。技术实现思路1、为解决锂电保护中充电电流是负电流，电流检测脚(图1中cs)电压是负电压的问题，本发明提供一种锂电保护芯片的充电过流检测方法，能够实现高精度检测、检测电流值可调，满足锂电保护应用中充电过流检测高精度、检测值灵活可调的应用要求。2、为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：一种锂电保护芯片的充电过流检测系统，保护芯片ic设有供电端口vdd，接地端口vss，放电控制端口，充电控制端口以及电流检测端口，其特征在于：充电过流检测系统包括带隙基准分压电路和负电压检测电路；3、带隙基准分压电路包括分压电阻r4和r5，电阻r4的一端连接带隙基准电压源输出的电压基准vbg，电阻r4的另一端连接电阻r5的一端并输出带隙基准电压源输出的电压基准vbg的分压值即参考电压vref，电阻r5的另一端接地vss；4、负电压检测电路包括pmos管mp1～mp7以及nmos管mn1、mn2和mn3，pmos管mp1的栅极、mp4的栅极和mp7的栅极均连接偏置电压vbias，pmos管mp1的源极和衬底、pmos管mp4的源极和衬底以及pmos管mp7的源极与衬底均连接vdd，pmos管mp1的漏极连接pmos管mp2的源极和pmos管mp3的源极，pmos管mp2的栅极连接带隙基准分压电路输出的参考电压vref，pmos管mp2的衬底和pmos管mp3的衬底均连接连接vdd，pmos管mp4的漏极连接pmos管mp5的源极和pmos管mp6的源极，pmos管mp5的栅极连接pmos管mp3的栅极并接地vss，pmos管mp5的衬底和pmos管mp6的衬底均连接vdd，pmos管mp6的栅极连接信号vin(保护芯片ic的电流检测端口)，pmos管mp5的漏极连接pmos管mp3的漏极、nmos管mn1的漏极和栅极以及nmos管mn2的栅极，pmos管mp6的漏极连接pmos管mp2的漏极、nmos管mn2的漏极和nmos管mn3的栅极，pmos管mp7的漏极连接nmos管mn3的漏极并输出充电过流信号vout控制保护芯片ic的充电控制端口，nmos管mn1的栅极、nmos管mn2的栅极和nmos管mn3的栅极均接地vss。5、进一步地，所述分压电阻r4和r5的工艺参数相同。6、进一步地，所述分压电阻r4和r5的阻值均可采用分段设置的抽头调节结构。7、系统的工作过程：当充电电流较小时，输入vin的电压值负的较少，则vref+vin>vss，输出充电过流信号vout为高电平，对应充电过流检测信号不起作用；当充电电流大时，输入vin的电压值负的较多，则vref+vin<vss，输出的充电过流信号vout翻转为低电平，对应充电过流检测信号起作用，充电过流信号vout经过逻辑组合最终控制保护芯片ic的充电控制端口，通过调整参考电压vref值，它的负值就是需要检测的负电压目标值，从而实现高精度的充电过流检测；充电过流限流值计算公式：8、ilimit＝-vref/rdson9、其中，负号表示电流为充电电流，vref是带隙基准分压值，rdson是地到保护芯片ic电流检测端口之间的阻抗；应选取的电阻分压值则为：vref＝ilimit*rdson。10、本发明具有如下优点及有益效果：11、电路结构简单，无需增加工艺成本，采用带隙基准分压及高精度负电压检测电路，检测电流值精度高，检测值灵活可变，能满足不同应用需求。技术特征：1.一种锂电保护芯片的充电过流检测系统，保护芯片ic设有供电端口vdd，接地端口vss以及放电控制端口，充电控制端口和电流检测端口，其特征在于：充电过流检测系统包括带隙基准分压电路和负电压检测电路；2.根据权利要求1所述的锂电保护芯片的充电过流检测系统，其特征在于：所述分压电阻r4和r5的工艺参数相同。3.根据权利要求1或2所述的锂电保护芯片的充电过流检测系统，其特征在于：所述分压电阻r4和r5的阻值采用分段设置的抽头调节结构。4.根据权利要求3所述的锂电保护芯片的充电过流检测系统，其特征在于：系统的工作过程如下：当充电电流小时，输入vin的电压值负的少，则vref+vin>vss，输出的充电过流信号vout为高电平，对应充电过流检测信号不起作用；当充电电流大时，输入vin的电压值负的较多，则vref+vin<vss，输出的充电过流信号vout翻转为低电平，对应充电过流检测信号起作用，充电过流信号vout经过逻辑组合最终控制保护芯片ic的充电控制端口，通过调整参考电压vref值，它的负值就是需要检测的负电压目标值，从而实现高精度的充电过流检测；充电过流限流值计算公式：技术总结本发明公开了一种锂电保护芯片的充电过流检测系统，通过电阻分段抽头获得带隙基准不同的分压值提供给负电压检测电路，负电压检测电路设有偏置电流管MP1、MP4、MP7，差分输入对管MP2、MP3、MP5、MP6，电流镜负载MN1、MN2，共源极放大输入管MN3。MP1、MP4和MP7控制静态功耗的大小，MP6栅极VIN接需要检测的负电压端口，负电压检测电路输出VOUT为充电过流信号，控制保护芯片IC的充电控制端口，通过调整参考电压VREF值，它的负值就是需要检测的负电压目标值，从而实现高精度的充电过流检测。技术研发人员：涂再林,李梦玉,张洪俞受保护的技术使用者：南京微盟电子有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/13