专利名称：线性充电模式电池充电器控制电路及电池充电器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种充电器及其控制电路，尤其是涉及一种线性充电模式电池充电器控制电路及电池充电器。
背景技术：
现有的万能充电器控制集成电路一般采用开关控制，在工作时开关做周期性的开关动作，由于连接电池的导线引入了寄生电感，开关切换的时候会在充电端口产生一电压尖峰，若尖峰过大有可能损坏电路，若电压尖峰太大则电路有可能被击穿；实际电路中的电源都有一定的内阻，在开关动作时时电源端的电压会随之波动，而为了扩展功能通常在整机的电路中加入其他电路单元且需和IC共用同一个电源，若电源的波动过大则有可能导致这些单元无法正常工作。图1为本发明人之前申请的一个实用新型的结构框图，装置包括电源端、接地端、 第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、极性判断模块、短路检测模块、饱和检测模块和控制模块。控制模块控制第一开关、第二开关、第三开关和第四开关的开合来完成极性适应性充电，且通过极性判断模块、短路检测模块、饱和检测模块对电池的状态进行检测，当发现极性接反后发送信号到控制模块，控制模块切换开关从而使极性合适。当发现短路后发送信号到控制模块，控制模块切换开关保护电池。当发现电池充电饱和后切断充电电路，避免电池过充。
实用新型内容本实用新型主要解决的技术问题是提供一种线性充电模式电池充电器控制电路， 能够使得电路在连接电池的导线即使引入了较大的寄生电感也不会产生电压尖峰，去除了电路被击穿的风险，由于电压稳定，若有其他电路共用电压也不会被影响。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是提供一种线性充电模式电池充电器控制电路，包括电源端、接地端、误差放大器、场效应管开关电路、采样电路、用于连接充电电池正极的输出正端、用于连接充电电池负极的输出负端以及基准电压源，所述场效应管开关电路包括至少一个场效应管，所述输出正端与所述场效应管的漏极电连接，所述输出负端与所述接地端电相接；所述场效应管的源极与所述电源端相接；所述场效应管的栅极与所述误差放大器的输出端相接；所述采样电路一端与所述误差放大器的正向输入端相接，另一端连接所述输出正端，所述误差放大器的反向输入端接入一基准电压源。其中，所述采样电路包括串联接在所述输出正端与接地端之间的两个电阻，所述两个电阻连接的公共接点连接所述误差放大器的正向输入端。其中，还包括饱和检测模块和至少一个场效应管，所述场效应管的栅极连接所述误差放大器的输出端，所述场效应管的漏极与所述饱和检测模块相接，所述场效应管的源极与所述电源端相接。其中，还包括用于指示充电状态、短路状态或饱和状态的指示模块。[0009]其中，还包括用于为指示模块提供闪烁频率的振荡模块。本实用新型还提供一种电池充电器，包括上述的充电控制电路。本实用新型的有益效果是区别于现有技术的带自动识别功能的电池充电器控制装置产生电压峰值的技术问题，本实用新型采用误差放大器控制场效应管开关电路，该误差放大器与该场效应管开关电路的场效应管的栅极相接，而电池的充电正极通过该场效应管与电源端相接，该场效应管对电池充电，误差放大器通过控制栅极的电压从而控制场效应管的充电电流，从而控制外接充电电池的充电电压进入恒压状态直至电池饱和充电结束，在本实用新型中，电路工作的时候充电电流是连续的，即使连接电池的导线引入了较大的寄生电感也不会产生电压尖峰，去除了电路被击穿的风险，由于本电路电源也不会跳变， 从而不会影响与之共用电源端的电路的安全。
图1是现有技术的结构示意图；图2是本实用新型的原理框图；图3是本实用新型的一实施例的结构示意图；图4是本实用新型的另一实施例的结构示意图。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。请参阅图2，图2为本实用新型的原理框图，包括电源端、接地端、误差放大器、场效应管开关电路、采样电路、用于连接充电电池正极的输出正端、用于连接充电电池负极的输出负端以及基准电压源，场效应管开关电路包括至少一个场效应管，输出正端与所述场效应管的漏极电连接，输出负端与接地端电相接；场效应管的源极与电源端相接；场效应管的栅极与误差放大器的输出端相接；采样电路一端与误差放大器的正向输入端相接，另一端连接输出正端，误差放大器的反向输入端接入一基准电压源。请参阅图3，本实用新型的一实施例的结构示意图，本实用新型提供线性充电模式电池充电器控制电路，包括电源端VCC、接地端GND、饱和检测模块、极性判断模块、短路检测模块、控制模块、第一开关Kl至第八开关K8、第一电阻Rl至第四电阻R4、第一场效应管 PMO至第三场效应管PM2以及误差放大器。第一开关Kl至第八开关K8均具有第一端、第二端和受控端；控制模块包括八组控制输出端、所述控制模块的八组控制输出端分别与第一开关Kl至第八开关K8的受控端连接；第一场效应管PMO的源极与第二场效应管PMl的源极连接，连接后的公共端点与电源端VCC相接；第二开关K2的第一端与电源端VCC连接，第二端与所述第一场效应管PMO 的栅极连接；第四开关K4的第一端与电源端VCC连接，第二端与第二场效应管PMl的栅极连接；第一电阻Rl至第四电阻R4均包括第一端和第二端；第一场效应管PMO的漏极与第一电阻Rl的第一端相连接，连接后的公共端点为第一端点，第一端点外接电池的第一充电极BTP ；第一电阻Rl的第二端与第二电阻R2的第一端连接，连接后的公共端点为第三端点，第二电阻R2的第二端与接地端GND相连接；第二场效应管PMl的漏极与第三电阻R3的第一端相连接，连接后的公共端点为第二端点BTN，第二端点外接电池的第二充电极BTN; 第三电阻R3的第二端与第四电阻R4的第一端相连接，连接后的公共端点为第四端点，第四电阻R4的第二端与接地端GND相连接；误差放大器的正向输入端通过第五开关K5与所述第三端点相连接，误差放大器的正向输入端通过第六开关K6与第四端点相连接；误差放大器的反向输入端外接一个基准电压源VREF ；误差放大器的输出端通过第一开关Kl与第一场效应管PMO的栅极连接，且通过第三开关K3与所述第二场效应管PMl的栅极连接；控制模块包括极性判断触发端、短路检测触发端和饱和检测触发端，所述极性判断模块、短路检测模块、饱和检测模块均对外接电池两电极进行检测，极性判断模块的输出端连接控制模块的极性判断触发端，短路检测模块的输出端连接控制模块的短路检测触发端，饱和检测模块的输出端连接控制模块的饱和检测触发端；第三场效应管PM2的漏极连接饱和检测模块的输入端，漏极连接电源端VCC，栅极连接误差放大器的输出端；在具体实施中，电池接入第一充电极BTP和第二充电极BTN之间，极性判断模块检测电池的正负极接入情况，请参阅图2，当电池接入本实用新型的两个充电极BTP和BTN 之间，极性判断模块检测电池接入两个充电极的方式，在该充电模式中，第一充电极BTP 为输出正端，第二充电极BTN为输出负端，控制模块根据极性判断输出的检测结果控制开关1(1-1(8，使得开关1(1、1(4、1(5、1(8闭合，K2、K3、K6、K7断开，从而形成VCC-PMO-电池正极 (BTP)-电池负极(BTN)-开关K8-GND的充电回路。电池充电回路形成后第一场效应管PMO由误差放大器EA控制，第一电阻Rl与第二电阻R2为一组电池电压采样电阻，误差放大器EA的正向输入端检测第二电阻R2与接地端GND之间的电压，该电压为电池的采样电压，误差放大器将该采样电压与设定好的基准电压源VREF比较，根据两个电压之间的差值输出控制信号。当电池采样电压低于基准电压源VREF，误差放大器EA控制第一场效应管PMO通过的电流，从而保证PMO以最大电流充电，电池采样电压在充电的过程中随着充电电流增大而上升；当电池采样电压接近基准电压源VREF，通过误差放大器EA的控制，使第一场效应管PMO能通过的电流变小；当电池采样电压等同于基准电压源时，误差放大器输出为0，即不对第一场效应管PMO进行调节；通过以上的情况，误差放大器将电池的采样电压稳定在设定值VREF，从而实现电池的充电电压。上述误差放大器对第一场效应管PMO通过电流的控制，采用的方法是通过基准电压源VREF与电池采样电压的比较，误差放大器根据这两个电压的差值，输出控制信号， 该控制信号控制第一场效应管PMO的栅极和源极之间电压，从而控制能够通过第一场效应管PMO的电流。在本实施例中，第三场效应管PM2起比例电流镜的作用，将经过第三场效应管PM2 的电流送至饱和检测模块，若充电电流小于设定值则认为电池饱和，此时饱和检测模块发送反馈信号给控制模块，控制模块断开回路防止电池过充的现象发生。本实施例中的饱和检测方法为一般线性充电电路经常采用的方法，为一般技术人员所能掌握的，这里不再赘[0030]当然，请参阅图1，本实用新型的饱和检测模块也可以通过检测电池充电电压来判断充电是否饱和，但需要指出的是，采用这种方法的检测准确度低于本实用新型采用的电流检测方法。请参阅图3，控制模块还包括用于指示极性状态、短路状态或饱和状态的指示模块。通过设置指示模块，对电池的各种状态进行精确指示。控制模块还包括用于为指示模块提供闪烁频率的振荡模块，通过设置振荡模块， 对指示模块提供闪烁频率。控制模块和上述开关为场效应管、双极性晶体管、绝缘栅双极性晶体管、晶间管或者是上述器件的组合。本实施例中，当发生负载短路时，短路检测模块发送信号给控制模块，控制模块将充电回路切断防止出现大电流。电路内建振荡和LED驱动电路能分别指示出空载状态，饱和状态，充电状态，短路状态及电源未接入状态。请参阅图4，图4是本实用新型的提供另一实施例，当电池接入本实用新型的两个充电极BTP和BTN之间，极性判断模块检测电池接入两个充电极的方式，在该充电模式中，第一充电极BTP为输出负端，第二充电极BTN为输出正端，控制模块根据极性判断输出的检测结果控制开关K1-K8，使得开关Kl、K4、K5、K8断开，K2、K3、K6、K7闭合，从而形成 VCC-PMl-电池正极(BTN)-电池负极(BTP)-开关K7-GND的充电回路，该充电回路的实施方式与上述相同，这里不再赘述。以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
权利要求1.一种线性充电模式电池充电器控制电路，其特征在于包括电源端、接地端、误差放大器、场效应管开关电路、采样电路、用于连接充电电池正极的输出正端、用于连接充电电池负极的输出负端、基准电压源，所述场效应管开关电路包括至少一个场效应管，所述输出正端与所述场效应管的漏极电连接，所述输出负端与所述接地端电相接；所述场效应管的源极与所述电源端相接；所述场效应管的栅极与所述误差放大器的输出端相接；所述采样电路一端与所述误差放大器的正向输入端相接，另一端连接所述输出正端，所述误差放大器的反向输入端接入所述基准电压源。
2.根据权利要求1所述线性充电模式电池充电器控制电路，其特征在于所述采样电路包括串联接在所述输出正端与接地端之间的两个电阻，所述两个电阻连接的公共接点连接所述误差放大器的正向输入端。
3.根据权利要求1所述线性充电模式电池充电器控制电路，其特征在于还包括饱和检测模块和至少一个场效应管，所述场效应管的栅极连接所述误差放大器的输出端，所述场效应管的漏极与所述饱和检测模块相接，所述场效应管的源极与所述电源端相接。
4.根据权利要求1-3任一项所述的线性充电模式电池充电器控制电路，其特征在于 还包括用于指示充电状态、短路状态或饱和状态的指示模块。
5.根据权利要求4所述的线性充电模式电池充电器控制电路，其特征在于还包括用于为指示模块提供闪烁频率的振荡模块。
6.一种电池充电器，其特征在于包括权利要求1-5任一项所述的充电控制电路。
专利摘要本实用新型提供一种线性充电模式电池充电器控制电路及电池充电器，其中线性充电模式电池充电器控制电路包括电源端、接地端、误差放大器、场效应管开关电路，采样电路，所述场效应管开关电路包括至少一个场效应管，外接电池的正极通过所述场效应管与所述电源端相接，所述外接电池的负极与所述接地端相接。误差放大器通过控制场效应管使充电电压恒定，饱和检测模块防止电池过充。采用本实用新型的方案，在工作时电源无跳变，端口不产生尖峰电压，能提高IC的可靠性和兼容性。
文档编号H02J7/00GK202260543SQ201120379560
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月28日 优先权日2011年9月28日
发明者冯稀亮, 周小红, 张奇, 徐卓慧, 陆让天 申请人:深圳市博驰信电子有限责任公司