一种用于锂电池充电的分时复用电路的制作方法

本发明属于半导体集成电路技术领域，具体涉及一种用于锂电池充电的分时复用电路。

背景技术：

目前，很多民用和军用设备均采用锂电池作为供电电源，所以锂电池充电设备广泛存在于生活的方方面面。由于锂电池独有的化学特性，要对锂电池进行合理的充电，就需要对锂电池的电压状态进行检测。在不同的电压下，锂电池需要有不同的充电状态。

要对锂电池进行充电状态的选择，就需要对锂电池电压进行检测，传统的锂电池充电需要有锂电池欠压比较器、涓流充电电流点判断比较器，恒压充电判断比较器和锂电池过压比较器。

传统的锂电池充电电路如图1所示，图中第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4第五电阻r5对电池电压vbat进行分压，第一比较器cmp1为锂电池欠压比较器，第二比较器cmp2为涓流充电电流点判断比较器，第三比较器cmp3为恒压充电判断比较器，第四比较器cmp4为锂电池过压比较器。通过基准电压与锂电池的不同分压进行比较，可以判断得出锂电池当前的状态：欠压、涓流充电、恒流充电、恒压充电和过压状态。根据这几个比较器的比较结果，锂电池充电电路会让锂电池进入不同的充电状态。

传统的锂电池充电电路要判断锂电池的状态，需要数量众多的比较器，这不仅耗费电路面积，而且由于比较器之间的不一致性，导致样品与样品之间各个状态点的判断会出现偏差。

技术实现要素：

为解决现有锂电池充电电路中状态判断比较器太多、成本太高的技术问题，本发明提供了用于锂电池充电的分时复用电路。

一种用于锂电池充电的分时复用电路，包括：比较器cmp1、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5和第一开关s1、第二开关s2、第三开关s3、第四开关s4；第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5依次串联于电池电压vbat和地之间，第一开关s1的一端接于第一电阻r1和第二电阻r2之间，第二开关s2的一端接于第二电阻r2和第三电阻r3之间，第三开关s3的一端接于第三电阻r3和第四电阻r4之间，第四开关s4的一端接于第四电阻r4和第五电阻r5之间；第一开关s1、第二开关s2、第三开关s3、第四开关s4的另一端均接于比较器cmp1的负输入端；比较器cmp1的正输入端接基准电压vref，输出端接输出uout。

进一步的，所述第一开关s1、第二开关s2、第三开关s3和第四开关s4连续导通。

通过上述电路的分时复用，使得锂电池充电电路中的状态判断单元的比较器数量大大减少，降低了成本，而且使得各个比较器不一致的问题得到了彻底的解决，提高了比较的精度。

附图说明

图1是传统的锂电池充电状态判断单元的电路结构示意图；

图2是本发明提供的用于锂电池充电的分时复用电路结构示意图；

图3是本发明提供的用于锂电池充电的分时复用电路的开关时序图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

传统的锂电池充电电路要判断锂电池的状态，需要数量众多的比较器，这不仅耗费电路面积，而且由于比较器之间的不一致性，导致样品与样品之间各个状态点的判断会出现偏差。

为了解决这个问题，本发明提供了一种用于锂电池充电的分时复用电路，如图2所示，该电路包括：比较器cmp1、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5和第一开关s1、第二开关s2、第三开关s3、第四开关s4；第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5依次串联于电池电压vbat和地之间，第一开关s1的一端接于第一电阻r1和第二电阻r2之间，第二开关s2的一端接于第二电阻r2和第三电阻r3之间，第三开关s3的一端接于第三电阻r3和第四电阻r4之间，第四开关s4的一端接于第四电阻r4和第五电阻r5之间；第一开关s1、第二开关s2、第三开关s3、第四开关s4的另一端均接于比较器cmp1的负输入端；比较器cmp1的正输入端接基准电压vref，输出端接输出uout。

为了实现比较器cmp1的分时复用，第一开关s1、第二开关s2、第三开关s3和第四开关s4连续导通，第一开关s1、第二开关s2、第三开关s3和第四开关s4的时序要求如图3所示，这四个开关连续导通，进行不同的比较和判断。第一开关s1实现欠压比较判断，第二开关s2实现涓流充电电流点判断，第三开关s3实现恒压充电判断，第四开关s4实现过压比较判断。

通过上述电路的分时复用，使得锂电池充电电路中的状态判断单元的比较器数量大大减少，降低了成本，而且使得各个比较器不一致的问题得到了彻底的解决，提高了比较的精度。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

技术特征：

技术总结
一种用于锂电池充电的分时复用电路，属于半导体集成电路技术领域。包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻依次串联于电池电压和地之间，第一开关的一端接于第一电阻和第二电阻之间，第二开关的一端接于第二电阻和第三电阻之间，第三开关的一端接于第三电阻和第四电阻之间，第四开关的一端接于第四电阻和第五电阻之间；第一开关、第二开关、第三开关、第四开关的另一端均接于比较器的负输入端；比较器的正输入端接基准电压，输出端接输出。通过上述电路的分时复用，使得锂电池充电电路中的状态判断单元的比较器数量大大减少，降低了成本，而且使得各个比较器不一致的问题得到了彻底的解决，提高了比较的精度。

技术研发人员：不公告发明人
受保护的技术使用者：长沙方星腾电子科技有限公司
技术研发日：2017.05.07
技术公布日：2017.08.18