专利名称：内置功率mos管的锂电池保护集成电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及本实用新型涉及属于锂离子电池保护集成电路，特别是内置功率 MOS管的锂电池保护集成电路有关。
背景技术：
目前，锂离子电池因能量密度高、体积小、重量轻，在便携式电子产品中得到广泛 的应用。锂离子电池在使用过程中有一定的要求。过度放电会降低电池寿命，过度充电在降 低电池寿命的同时，还会引起电池发鼓，甚至爆炸，因此需要专门保护集成电路来管理锂离 子电池充放电。随着便携式电子产品对电池电压和容量要求越来越高，多节电池串联的应 用场合越来越多。如何使锂电池保护方案集成度更高，可靠性更好是其的一个发展方向。 目前市场上普遍采用MOS管外置的方式对其进行保护。如图1所示，为现有锂离子电池充放电保护电路，该集成芯片工作原理是多节锂 电池保护IC通过DO和CO两个端子控制外置的两个功率PMOS管Pl和P2的导通或关断， 来实现锂电池组充放电管理保护。其中虚线框内为外置PMOS管本身的寄生二极管。上述方案的缺点1.外置两个PMOS管成本较高，占用体积较大，集成度不高。2.整个应用保护方案，元器件多，测试不方便，可靠性差。3.两个MOS管的导通内阻大，其上的能源消耗大。
实用新型内容本实用新型的目的就是提供一种内置功率MOS管的锂电池保护集成电路，减少 MOS管数量，且将MOS管集成在芯片内部，提高保护可靠性，布线简单。为了解决上述方案，本实用新型采用的技术方案是内置功率MOS管的锂电池保护集成电路，该集成电路包括供电电源端子VCC，放电 回路电流检测端子VM，芯片地电位端子GND，在供电电源端子VCC和放电回路电流检测端子 VM之间具有内置功率MOS管保护电路。所述的内置功率MOS管保护电路，包括集成场效应晶体管PI、P2、Ni，以及内置功 率PMOS管；多节锂电池保护IC的DO和CO端子分别连接非门Al和A2，且DO和CO端子接 入到一个或非门中A3 ；非门Al输出连接集成场效应晶体管Pl的栅极，非门A2的输出连接 集成场效应晶体管P2的栅极，或非门A3连接集成场效应晶体管m ；集成场效应晶体管m 的漏极同时连接集成场效应晶体管Pl的源极和内置功率PMOS管的栅极，集成场效应晶体 管m的源极接地；集成场效应晶体管Pl同时连接多节锂电池保护IC的供电端VCC和内置 功率PMOS管的漏极；集成场效应晶体管P2的漏极连接内置功率PMOS管的源极，源极连接 内置功率PMOS管的栅极。本发明的优点在于1、将原有集成电路中两个外置的MOS管改为一个MOS管，大大减少整个保护应用方案的成本，减小整体体积，同时因为降低了 MOS管的导通内阻，可减少MOS管上的能源损耗ο2、将功率MOS管集成内置方便了应用保护方案的布线，增加了整个应用保护方案 的可靠性。3、M0S管集成，使得客户选用和测试更方便，现在只需要选择一个芯片即可完成整 个保护应用方案的实现，而原本需要选用三个芯片。
图1是现有现有锂离子电池充放电保护电路示意图；图2是本实用新型较佳实施例的结构示意图；图3是本实用新型较佳实施例的内部结构示意图。
具体实施方式
结合图2、图3，对本实用新型较佳实施例做进一步说明。 内置功率MOS管的锂电池保护集成电路，该集成电路包括该集成电路主要具有如 下接线端子表 1
接线端子描述VM充放电回路电流检测端子VCC芯片供电电源端子GND芯片地电位端子本实用新型就是不需要芯片以外外置MOS管，而是在供电电源端子VCC和放电回 路电流检测端子VM之间具有内置功率MOS管保护电路，而该内置功率MOS管保护电路集成 于芯片内部，所以接线端子少，应用保护方案的布线可以大幅度简化，增加了整个应用保护 方案的可靠性。本实施例中内置功率MOS管保护电路，所用到的元器件包括集成场效应晶体管 P1、P2、Nl，内置功率PMOS管，非门A1和A2，或非门A3。其中集成场效应晶体管P1、P2、Nl， 非门Al和A2，或非门A3都是集成电路中的小型管件，体积非常小，耗能少。而功率PMOS管 将现有两个外置功率PMOS管减少一半，也可以集成到芯片内部，同时MOS管的导通内阻变 小，可减少MOS管上的能源损耗。上述各个部件的相互连接关系为多节锂电池保护IC原有的DO和CO端子分别连 接在非门Al和A2，且DO和CO端子接入到一个或非门中A3。非门Al输出连接集成场效应晶体管Pl的栅极，非门A2的输出连接集成场效应晶 体管P2的栅极，或非门A3连接集成场效应晶体管m。集成场效应晶体管m的漏极同时 连接集成场效应晶体管Pi的源极和内置功率PMOS管的栅极，集成场效应晶体管m的源极 接地。集成场效应晶体管Pi同时连接多节锂电池保护IC的供电端VCC和内置功率PMOS 管的漏极。集成场效应晶体管P2的漏极连接内置功率PMOS管的源极，源极连接内置功率 PMOS管的栅极。另外，CO为充电控制信号，其逻辑状态正常状态为0 ；保护状态为1。DO为放电控 制信号，其逻辑状态正常状态为O ；保护状态为1。CT为内置功率PMOS管栅极控制电位，随着集成场效应晶体管PI、P2、Nl工作状态而形成不同电位。内置功率PMOS管的衬底悬浮。本实用新型的工作原理如下1、当芯片正常工作时，CO信号为正常状态0，DO信号为正常状态0 CO和DO经过逻辑或非运算为1，集成场效应晶体管附是N型场效应晶体管，高电 压导通，因此使集成场效应晶体管m导通，内置功率PMOS管的栅极信号CT电平拉低。DO经过逻辑非运算为1，集成场效应晶体管Pl为P型场效应晶体管，低电压导通， 因此集成场效应晶体管Pi关断。CO经过逻辑非运算为1，集成场效应晶体管P2也为P型场效应晶体管，同样低电 压导通，因此集成场效应晶体管P2关断。由于内置功率PMOS管的栅极信号CT为0，内置功率PMOS管为P型场效应管，所以 导通开启，此时电池组允许充电或放电操作。2、当发生充电保护时，CO信号为保护状态1，DO信号为正常状态0 :CO和DO经过逻辑或非运算为0，使集成场效应晶体管附关断。DO经过逻辑非运 算为1，使集成场效应晶体管Pl关断。CO经过逻辑非运算为0，使集成场效应晶体管P2导 通。内置PMOS管的栅极信号CT为1，内置功率PMOS管关断，此时电池组发生充电保护，不 允许对电池组充电。3、当发生放电保护时，CO信号为正常状态0，DO信号为保护状态1 CO和DO经过逻辑或非运算为0，使集成场效应晶体管m关断。DO经过逻辑非运 算为0，使集成场效应晶体管Pl导通。CO经过逻辑非运算为1，使集成场效应晶体管P2关 断。内置PMOS管的栅极信号CT为1，内置功率PMOS管关断，此时电池组发生放电保护，不 允许对电池组放电。以下为各个端子的逻辑表
权利要求1.内置功率MOS管的锂电池保护集成电路，该集成电路包括供电电源端子VCC，放电回 路电流检测端子VM，芯片地电位端子GND，其特征在于在供电电源端子VCC和放电回路电 流检测端子VM之间具有内置功率MOS管保护电路。
2.如权利要求1所述的内置功率MOS管的锂电池保护集成电路，其特征在于所述的 内置功率MOS管保护电路，包括集成场效应晶体管PI、P2、Ni，以及内置功率PMOS管；多节 锂电池保护IC的DO和CO端子分别连接非门Al和A2，且DO和CO端子接入到一个或非门 中A3 ；非门Al输出连接集成场效应晶体管Pl的栅极，非门A2的输出连接集成场效应晶体 管P2的栅极，或非门A3连接集成场效应晶体管m ；集成场效应晶体管m的漏极同时连接 集成场效应晶体管Pi的源极和内置功率PMOS管的栅极，集成场效应晶体管m的源极接 地；集成场效应晶体管Pi同时连接多节锂电池保护IC的供电端VCC和内置功率PMOS管的 漏极；集成场效应晶体管P2的漏极连接内置功率PMOS管的源极，源极连接内置功率PMOS 管的栅极。
专利摘要本实用新型主要公开了一种内置功率MOS管的锂电池保护集成电路，该集成电路包括供电电源端子VCC，放电回路电流检测端子VM，芯片地电位端子GND，在供电电源端子VCC和放电回路电流检测端子VM之间具有内置功率MOS管保护电路。本实用新型减少MOS管数量，且将MOS管集成在芯片内部，提高保护可靠性，布线简单。
文档编号H02H7/18GK201937252SQ20112000175
公开日2011年8月17日 申请日期2011年1月6日 优先权日2011年1月6日
发明者田剑彪 申请人:田剑彪