一种集成线性充电可调和恒压输出的专用芯片的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种集成线性充电可调和恒压输出的专用芯片。该芯片包括驱动模块、控制模块、充电模块、放电模块、显示模块。驱动模块与控制模块连接，控制模块分别与充电模块和放电模块，控制模块与显示模块连接。本实用新型具有待机工作电流小，输出过流保护、输出超时保护、电池欠压保护、过温保护和充电，及恒压输出双LED灯指示的效果。
【专利说明】一种集成线性充电可调和恒压输出的专用芯片
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电子烟领域，特别涉及一种应用于电子烟中与给电池充电的集成线性充电可调和恒压输出的专用芯片。
【背景技术】
[0002]目前，市面上应用于电子烟中所采用与电池连接的芯片不能同时兼容4.2V与5V的充电，要么只能够支持4.2V充电或者只支持5V充电，生产和使用上很不方便。另外，市面上芯片通常采用单片机控制纯硬件电路，抗干扰能力差，稳定性较差。还有，单片机都需要烧写程序，工序多且不好控制，程序的调试和程序版本的更改，烧写程序导致错误都有可能导致圈套的安全隐患。同时浪费大量的资源，存在成本高的缺陷。
实用新型内容
[0003]鉴于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种待机工作电流小，输出过流保护、输出超时保护、电池欠压保护、过温保护和充电，及恒压输出双LED灯指示的集成线性充电可调和恒压输出的专用芯片。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供的一种集成线性充电可调和恒压输出的专用芯片，其中，包括驱动模块、控制模块、充电模块、放电模块、显示模块。驱动模块与控制模块连接，控制模块分别与充电模块和放电模块，控制模块与显示模块连接。
[0005]在一些实施方式中，充电模块是对锂电池充电，控制充电过程。放电模块是输出电流电压、驱动雾化器和产生烟雾。控制模块是控制按键检测、超时保护、短路保护和电池检测，显示模块是指示工作状态。
[0006]本实用新型的另一目的是提供一种集成线性充电可调和恒压输出的专用芯片，包括芯片本体。其中，芯片本体上设置有输入锂电池充电电源或者输出PWW均值电压3.5V的OUT引脚。芯片本体上设置有外接电阻到地的PROG引脚，芯片本体上设置有GND引脚，芯片本体上设置有KEYIN引脚，芯片本体上设置有外接LED灯的第一 LED引脚，芯片本体上设置有外接LED灯的第二 LED引脚。芯片本体上设置有CHA引脚，芯片本体上设置有外接锂电池的BAT引脚。
[0007]在一些实施方式中，芯片本体上设置有散热片。
[0008]本实用新型的有益效果是待机工作电流小，输出过流保护、输出超时保护、电池欠压保护、过温保护和充电，及恒压输出双LED灯指示。具体如下，其一，线性充电电流大小100mA-500mA可调。并且不接电阻时，芯片内部限流500mA。实现待机工作电流小的效果。其二，充电电流设置方式可以是默认充电电流，也可以是设定充电电流。因为默认充电电流可以节约生产成本，简化生产流程，然而设置充电电流则可以满足客户的不同需要。使用上更加方便。其三，上述结构采用专用的芯片，纯硬件电路控制，抗干扰能力强。其四，本芯片没有软件程序，生产简单。其五，本芯片所采用的资源不多，实现了成本低的目的。其六，封装的芯片是带散热封装的，工作温升小，结构更加耐用。【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型内部模块的方框图；
[0010]图2为本实用新型的电路图；
[0011]图3为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图对实用新型作进一步详细的说明。
[0013]如图1所示，一种集成线性充电可调和恒压输出的专用芯片，包括驱动模块、控制模块、充电模块、放电模块、显示模块。驱动模块与控制模块连接，控制模块分别与充电模块和放电模块，控制模块与显示模块连接。
[0014]充电模块是对锂电池充电，控制充电过程。放电模块是输出电流电压、驱动雾化器和产生烟雾。控制模块是控制按键检测、超时保护、短路保护和电池检测，显示模块是指示工作状态。
[0015]如图2所示，一种集成线性充电可调和恒压输出的专用芯片，包括芯片本体I。芯片本体I上设置有输入锂电池充电电源或者输出Pffff均值电压3.5V的OUT引脚。芯片本体I上设置有外接电阻到地的PROG引脚，芯片本体I上设置有GND引脚，芯片本体I上设置有ΚΕ?Ν引脚，芯片本体I上设置有外接LED灯的第一 LED引脚，芯片本体I上设置有外接LED灯的第二 LED引脚。芯片本体I上设置有CHA引脚，芯片本体I上设置有外接锂电池的BAT引脚。
[0016]如图3所示，芯片本体I上设置有散热片2。
[0017]工作原理
[0018]上电/锁定/解锁
[0019]当芯片接入电池，芯片内部会产生一个上电复位信号，对IC内部控制逻辑进行复位，之后芯片将进入锁定睡眠状态。
[0020]在锁定睡眠状态下，2.6S内把KEY连按5次，IC进入解锁睡眠状态；在解锁睡眠状态下，2.6S内把KEY连按5次，IC进入锁定睡眠状态。
[0021]在锁定睡眠状态下，接入充电器，IC进入充电状态；移除充电器，IC进入解锁睡眠状态。
[0022]在解锁睡眠状态下或者充电状态(非OUT脚充电)下，按键后OUT脚才会有输出，否则无输出。
[0023]充电模式
[0024]充电模式根据OUT脚和CHA脚接充电器与否以及PROG是否外接电阻，可以分为如下四个模式:
[0025]模式一:PR0G脚外接电阻到地。移除负载Rload，5V充电器正极接到OUT脚，负极接到GND脚即可通过IC对锂电池进行充电。
[0026]模式二:PR0G脚外接电阻到地。5V充电器正极接到CHA脚，负极接到GND脚通过IC对锂电池进行充电。
[0027]充电的原理:[0028]当锂电池电压小于3.1V时，为涓流充电，充电电流为大电流恒流充电电流的1/10，可确保不损坏电池；电压充至3.1V时，开始大电流恒流充电，充电电流通过外接电阻可调；当电压充至4.1V时，进入恒压充电，充电电流逐步下降，充电电流下降到大电流恒流充电电流的1/10时，结束充电。充电器使用普通火牛和USB均可。
[0029]模式一、二可同时充电。如果模式一、二同时充电，芯片将只允许模式一充电。
[0030]充电电流公式为=I^charge=SOOVziRprogtj
[0031]模式三:PR0G脚悬空。移除负载Rload，4.2V的充电器正极接到OUT脚，负极接到GND脚通过IC对锂电池进行充电。
[0032]模式四:PR0G脚悬空。5V充电器正极接到CHA脚，负极接到GND脚通过IC对锂电池进行充电。
[0033]充电的原理:
[0034]当锂电池电压小于3.1V时，为涓流充电，限流电流为50mA，可确保不损坏电池；电压充至3.1V时，开始大电流恒流充电，芯片内部限流500mA ;当电压充至4.1V时，进入恒压充电，充电电流逐步下降，充电电流下降到50mA时，结束充电。
[0035]模式三、四可同时充电。如果模式三、四同时充电，芯片将只允许模式三充电。
[0036]OUT 输出:
[0037]OUT脚输出电压 经过分压和滤波后，与参考电压进行比较，通过逻辑电路控制功率管栅极的占空比，保持OUT脚平均电压恒定；
[0038]OUT脚PWM恒压输出3.5V，输出最大电流为2A，此时占空比由电池电压和负载决定。如果电池电压比较低，OUT脚全功率输出，此时占空比为100%。当芯片结温达到145°C时，关闭输出。
[0039]保护功能:
[0040]芯片有完善保护功能。
[0041]欠压保护
[0042]在按下KEY之后，OUT脚有输出之前，检测到电池电压低于3.1V时，OUT脚不输出，芯片进入解锁睡眠状态。
[0043]过流保护
[0044]在按下KEY之后，检测到OUT脚输出电流大于3.5A时，OUT脚自动停止输出，芯片进入解锁睡眠状态。
[0045]超时保护
[0046]在按下KEY之后，检测到OUT脚输出时间超过10.5S后，OUT脚自动停止输出，芯片进入解锁睡眠状态。
[0047]短路保护
[0048]通过0UT/CHA脚对锂电池进行充电时，检测到0UT/CHA脚短路，停止充电。短路解除后，继续充电。
[0049]热保护
[0050]当锂电池充电温度达到110°C时，芯片会自动减小充电电流；
[0051]当锂电池充电或者放电，芯片结温达到145°C时，芯片停止输出或者充电；当芯片结温下降到125°C时，芯片重启输出或者充电。[0052]以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种集成线性充电可调和恒压输出的专用芯片，其特征在于，包括驱动模块、控制模块、充电模块、放电模块、显示模块； 所述的驱动模块与控制模块连接； 所述的控制模块分别与充电模块和放电模块； 所述的控制模块与显示模块连接； 所述的充电模块是对锂电池充电，控制充电过程； 所述的放电模块是输出电流电压、驱动雾化器和产生烟雾； 所述的控制模块是控制按键检测、超时保护、短路保护和电池检测； 所述的显示模块是指示工作状态。
【文档编号】H02J7/00GK203813468SQ201420110312
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年3月12日 优先权日:2014年3月12日
【发明者】华健 申请人:深圳市高健实业有限公司