专利名称：检测控制电路的制作方法
检测控制电路
技术领域：
本发明涉及一种检测控制电路，特别涉及一种可用于电池等储能产品的管理系统中的检测控制电路。
背景技术：
储能产品，特别是锂电池的实际应用需要利用电子线路对其进行监视控制保护， 而此类监视控制保护电路因为需要长期和电池连接，其电路的工作电流来自电池，监视控制保护电路的功耗直接影响着单次充电后的电池使用时间和效率。电池的使用中其大部分时间处于静置状态，即没有充放电电流，因此一般将监视控制保护电路的工作状态分成静置时的睡眠状态和有充电或放电电流时的工作状态，监视控制保护电路睡眠状态和工作状态所消耗的电流有较大差别，一般情况下，如带微处理器的线路都可以利用微处理器的睡眠功能来降低线路板的功耗，这样就需要将微处理器不时地从睡眠状态唤醒到工作状态。目前所采用的方法主要有两种，一种是利用运放通过分流电阻或者是霍尔电流器件采集充放电电流，当检测到有电流时激活微处理器，但此种方法在实际中会存在一定问题，一般来说充放电电流的跨度会较大，在小电流检测上会有非常大的误差，如果检测值正偏的话，会由于小电流放电无法激活处理器而导致在发生过放时失去保护作用，而如果检测值负偏的话，则会经常误动作，导致平均功耗过大，此种方法无论从成本或可靠性上都较差。另一种是利用微处理器自带的定时器不时地将自己从睡眠模式唤醒，每次唤醒后主动检测一次是否有充放电电流以决定是否进入工作状态。但是，这种方法会频繁地将处理器从睡眠模式唤醒，唤醒周期一般不会太长，长了会使保护板的动作响应时间过慢，电池发生过放过充等报警时不能即时处理。因为每次唤醒时都会有较大的冲击电流，这样频繁唤醒过程中的平均电流仍然较大，而且还会因为频繁的电流冲击影响电路稳定性。因此，如何减小处理器唤醒电路的功耗成为急待解决的问题。
发明内容本发明所解决的技术问题是提供一种能够进行微电流检测的检测控制电路，以减小检测控制电路的功耗。为解决上述问题，本发明公开了一种检测控制电路，包括检测单元，检测单元包括一具有PN结的半导体管，PN结串接于电路回路中，并在电路回路的充电或放电过程中正向导通，以在PN结的两端产生管压降；放大单元，与检测单元连接，并对管压降进行放大， 以产生控制电压；驱动单元，连接放大单元，并响应控制电压输出驱动信号。根据本发明一优选实施例，检测单元进一步包括与PN结并联的第一电阻。根据本发明一优选实施例，驱动单元包括第二电阻，第二电阻的一端连接第一电位，第二电阻的另一端连接待控制元件的控制端；控制开关，控制开关的第一端连接于放大单元以接收控制电压，控制开关的第二端连接于待控制元件的控制端与第二电阻的另一端之间，控制开关的第三端连接第二电位，其中控制开关的第二端与第三端在控制电压的控制下导通。根据本发明一优选实施例，控制开关为三极管。根据本发明一优选实施例，检测控制电路进一步包括设置于放大单元与驱动单元之间的滤波单元。根据本发明一优选实施例，滤波单元包括第三电阻，第三电阻的一端连接于控制开关的第一端，第三电阻的另一端连接于第二电位第四电阻，连接于放大单元与驱动单元中的控制开关的第一端之间；第一电容，第一电容的一端连接于第四电阻与驱动单元中的控制开关的第一端之间，第一电容的另一端连接第二电位。根据本发明一优选实施例，第一电位电压高于第二电位。根据本发明一优选实施例，半导体管为二极管、三极管或MOS管。根据本发明一优选实施例，放大单元包括运算放大器，运算放大器的正输入端连接PN结的P端，运算放大器的负输入端连接PN结的N端，运算放大器的输出端连接驱动单兀。根据本发明一优选实施例，放大单元进一步包括第五电阻，第五电阻连接于PN 结的N端与运算放大器的负输入端之间；第六电阻，第六电阻的一端连接于第五电阻与运算放大器的负输入端之间，第六电阻的另一端连接于运算放大器的输出端。本发明的特点在于，通过此种方式，可有效地降低检测控制电路的功耗。
图1是本发明一实施例的检测控制电路的电路图。
具体实施方式下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。本发明以电池管理系统的电路回路为例对本发明进行描述，然而本发明的检测控制电路完全可以应用于其他电路中。如图1所示，在本发明的一电路回路中，包括电池VI、处理器Ml、开关S1、S2，电池 Vl在开关S1、S2闭合时进行充电或放电。本发明提供一种用于在电池Vl的充电或放电过程中唤醒处理器Ml的检测控制电路1。在检测控制电路1中，包括检测单元01、与检测单元 01连接的放大单元02以及连接放大单元02与处理器Ml的外部中断引脚的驱动单元03。如图1所示，检测单元01包括一具有PN结的二极管D1，二极管Dl的PN结串接于电路回路中。在本实施例中，检测单元01进一步包括与二极管Dl的PN结并联的第一电阻 R1，第一电阻Rl起到分流作用，以提高检测单元01的检测门限。在其它实施例中，检测单元01完全可以使用具有PN结的其他半导体管，例如三极管或MOS管。二极管Dl的PN结在电池的充电或放电过程中正向导通，以在二极管Dl的PN结的两端产生管压降。如图1所示，放大单元02包括运算放大器U1。运算放大器Ul的正输入端连接二极管Dl的PN结的P端(S卩，二极管Dl的正端)，运算放大器Ul的负输入端连接二极管Dl 的PN结的N端(即，二极管Dl的负端)，而运算放大器Ul的输出端则连接驱动单元03。在本实施例中，放大单元02进一步包括第五电阻R5与第六电阻R6。第五电阻R5连接于二极管Dl的PN结的N端与运算放大器Ul的负输入端之间，第六电阻R6的一端连接于第五电阻R5与运算放大器Ul的负输入端之间，其另一端连接于运算放大器Ul的输出端。放大单元02对二极管Dl的PN结两端产生的管压降进行放大，以产生控制电压，驱动单元03响应此控制电压输出驱动信号以唤醒处理器Ml。在本实施例中，通过调整第五电阻R5和第六电阻R6的比例可以调整放大单元02的放大系数。驱动单元03包括第二电阻R2以及控制开关Ql。第二电阻R2的一端连接第一电位VCC，其另一端连接处理器Ml的外部中断引脚。控制开关Ql的第一端连接于放大单元 02，以接收其产生的控制电压，控制开关Ql的第二端连接于处理器Ml的外部中断引脚与第二电阻R2的另一端之间，控制开关Ql的第三端连接第二电位VDD。控制开关Ql的第二端与第三端在控制电压的控制下导通。第三电阻R3的一端连接于控制开关Ql的第一端，其另一端连接于第二电位VDD。在本实施例中，控制开关Ql为三极管，第一端、第二端及第三端分别对应于三极管的基极、集电极及发射极。在其他实施例中，控制开关Ql可采用MOS 管。此外，在本实施例中，第一电位VCC高于第二电位VDD，且第二电位VDD为接地。控制开关Ql还可以是MOS管、继电器、晶闸管或IGBT管。此外，本实施例的检测控制电路1中进一步包括设置于放大单元02与驱动单元 03之间的滤波单元04。在本实施例中，滤波单元04包括第三电阻R3、第四电阻R4与第一电容Cl。第三电阻R3的一端连接于控制开关Ql的第一端，其另一端连接于第二电位VDD。 第四电阻R4连接于放大单元02与驱动单元03之间，具体连接于放大单元02与驱动单元 03中控制开关Ql的第一端之间。第一电容Cl的一端连接于第四电阻R4与驱动单元03之间，具体连接于第四电阻R4与驱动单元03中控制开关Ql的第一端之间，第一电容Cl的另一端连接第二电位VDD。在其他实施例中，滤波单元04可以省略或者由LC滤波电路实现。在本实施例中，放大单元02通过将检测单元01中的二极管Dl的PN结两端产生的管压降放大为控制电压，藉此驱动单元03中的控制开关Ql的第二端与第三端导通，进而拉低处理器Ml的外接中断引脚的电压，其相当于在处理器Ml的外接中断引脚施加一驱动信号来唤醒处理器Ml。通过此种方式，可有效的降低检测控制电路的功耗，并且可以及时的唤醒处理器。当然，本领域技术人员完全可以理解本发明的检测控制电路1可用来控制其他元件，此时只需将第二电阻R2的另一端连接到待控制元件的控制端即可。在上述实施例中，仅对本发明进行了示范性描述，但是本领域技术人员在阅读本专利申请后可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明进行各种修改。
权利要求
1.一种检测控制电路，其特征在于所述检测控制电路包括检测单元，所述检测单元包括一具有PN结的半导体管，所述PN结串接于电路回路中， 并在所述电路回路的充电或放电过程中正向导通，以在所述PN结的两端产生管压降；放大单元，与所述检测单元连接，并对所述管压降进行放大，以产生控制电压；驱动单元，连接所述放大单元，并响应所述控制电压输出驱动信号。
2.根据权利要求1所述的检测控制电路，其特征在于所述检测单元进一步包括与所述PN结并联的第一电阻。
3.根据权利要求1所述的检测控制电路，其特征在于所述驱动单元包括第二电阻，所述第二电阻的一端连接第一电位，所述第二电阻的另一端连接待控制元件的控制端；控制开关，所述控制开关的第一端连接于所述放大单元以接收所述控制电压，所述控制开关的第二端连接于所述待控制元件的控制端与所述第二电阻的另一端之间，所述控制开关的第三端连接第二电位，其中所述控制开关的第二端与第三端在所述控制电压的控制下导通。
4.根据权利要求3所述的检测控制电路，其特征在于所述控制开关为三极管、MOS管、 继电器、晶闸管或IGBT管。
5.根据权利要求3所述的检测控制电路，其特征在于所述检测控制电路进一步包括设置于所述放大单元与所述驱动单元之间的滤波单元。
6.根据权利要求5所述的检测控制电路，其特征在于所述滤波单元包括第三电阻，所述第三电阻的一端连接于所述控制开关的第一端，所述第三电阻的另一端连接于所述第二电位第四电阻，连接于所述放大单元与所述驱动单元中的所述控制开关的第一端之间；第一电容，所述第一电容的一端连接于所述第四电阻与所述驱动单元中的所述控制开关的第一端之间，所述第一电容的另一端连接所述第二电位。
7.根据权利要求3所述的检测控制电路，其特征在于所述第一电位电压高于所述第二电位。
8.根据权利要求1所述的检测控制电路，其特征在于所述半导体管为二极管、三极管或MOS管。
9.根据权利要求1所述的检测控制电路，其特征在于所述放大单元包括运算放大器，所述运算放大器的正输入端连接所述PN结的P端，所述运算放大器的负输入端连接所述PN结的N端，所述运算放大器的输出端连接所述驱动单元。
10.根据权利要求9所述的检测控制电路，其特征在于所述放大单元进一步包括第五电阻，所述第五电阻连接于所述PN结的N端与所述运算放大器的负输入端之间；第六电阻，所述第六电阻的一端连接于所述第五电阻与所述运算放大器的负输入端之间，所述第六电阻的另一端连接于所述运算放大器的输出端。
全文摘要
本发明公开了一种检测控制电路，包括检测单元，该检测单元包括一具有PN结的半导体管，PN结串接于电路回路中，并在电路回路的充电或放电过程中正向导通，以在PN结的两端产生管压降；放大单元，与检测单元连接，并对管压降进行放大，以产生控制电压；驱动单元，连接放大单元，并响应控制电压输出驱动信号。本发明的特点在于，通过此种方式可有效地降低检测控制电路的功耗。
文档编号G01R31/36GK102315655SQ201010216519
公开日2012年1月11日 申请日期2010年7月2日 优先权日2010年7月2日
发明者张 诚 申请人:东莞钜威新能源股份有限公司