專利名稱：電源電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠監(jiān)視輔助電池的電壓以便控制充電和放電的電源電路。
背景技術(shù)：
圖3的框圖及部分電路圖簡要示出了傳統(tǒng)的電源電路。
將被連接到電池充電器310或負載311上的負端端子313連接到輔助電池301的負電極上。將被連接到電池充電器310或負載311上的正端端子312經(jīng)過串聯(lián)連接的轉(zhuǎn)換設(shè)備(P溝道MOS FET)302和轉(zhuǎn)換設(shè)備(P溝道MOS FET)303連接到輔助電池301的正電極上。另外，充電和放電控制電路316與輔助電池301并聯(lián)連接。充電和放電控制電路316具有檢測輔助電池301的電壓和在轉(zhuǎn)換設(shè)備302和303兩端產(chǎn)生的電壓的功能。
即，充電和放電控制電路316具有檢測下述狀態(tài)的功能，在該狀態(tài)下，所述輔助電池301的電池電壓低于用于切斷轉(zhuǎn)換設(shè)備302的一個預(yù)定電壓值。由此，這個狀態(tài)被稱之為可應(yīng)用時的“過放電檢測狀態(tài)”。另外，電路316具有檢測下述狀態(tài)的功能，在該狀態(tài)下，在VDD端314和端309兩端產(chǎn)生并用于檢測電池充電連接和過電流的電壓大于用于切斷轉(zhuǎn)換設(shè)備302的一個預(yù)定電壓值。由此，這個狀態(tài)被稱之為可應(yīng)用時的“過流檢測狀態(tài)”。另外，電路316具有檢測下述狀態(tài)的功能，在該狀態(tài)中，輔助電池301的電池電壓高于用于切斷轉(zhuǎn)換設(shè)備303的一個預(yù)定電壓值。由此，這個狀態(tài)被稱之為可應(yīng)用時的“過充電檢測狀態(tài)”。
下面，給出所述過充電狀態(tài)情況下操作的描述。電池充電器310被連接在正外部端子312和負外部端子313之間用于向輔助電池301充電，借此，提供一種狀態(tài)，在該狀態(tài)下，VDD端314和VSS端315兩端之間的電壓高于一個預(yù)定的電壓值。在提供這個狀態(tài)時，過充電和過放電狀態(tài)檢測電路317向用于控制轉(zhuǎn)換設(shè)備的邏輯電路318傳送一個過充電檢測信號。用于控制轉(zhuǎn)換設(shè)備的邏輯電路318響應(yīng)該過充電檢測信號經(jīng)過充電控制端304傳送一個用于切斷轉(zhuǎn)換設(shè)備302的信號。
下面描述過放電情況下的操作。在正外部端子312和負外部端子313之間連接有負載311用于使所述輔助電池301放電，借此提供一種狀態(tài)，在該狀態(tài)下，在VDD端314和VSS端315之間的電壓低于所述預(yù)定電壓值。在提供這種狀態(tài)時，所述過充電和過放電檢測電路317向用于控制轉(zhuǎn)換設(shè)備的邏輯電路318傳送一個過放電檢測信號。用于控制所述轉(zhuǎn)換設(shè)備的邏輯電路318響應(yīng)這個過放電檢測信號經(jīng)過放電控制端305傳送一個用于切斷轉(zhuǎn)換設(shè)備303的信號。
最后，給出關(guān)于過流狀態(tài)下操作的描述。當VDD端314和端309之間用于檢測電池充電連接和過流的端子電壓變得大于一個預(yù)定電壓值時，用于檢測所述電池充電連接和過流的電路319向用于控制轉(zhuǎn)換設(shè)備的邏輯電路318傳送一個過流檢測信號。用于控制轉(zhuǎn)換設(shè)備的邏輯電路318經(jīng)過放電控制端305傳送一個用于切斷轉(zhuǎn)換設(shè)備303的信號。另外，當負載311被連接以提供所述過流狀態(tài)時，用于檢測所述電池充電連接和過流的端309被下拉。但是，在正外部端子312和負外部端子313之間的負載311被釋放時，從用于控制轉(zhuǎn)換設(shè)備的邏輯電路318傳送一個用于導通P-溝道MOS FET306的信號以便將用于檢測電池充電連接和過流的端子309上拉到VDD，借此，執(zhí)行所述過流狀態(tài)的釋放。
這里，當電池充電器310處于過充電檢測狀態(tài)時，即使轉(zhuǎn)換設(shè)備303是截止的，電流也會從所述電池充電器310經(jīng)過電流通路320流經(jīng)用于檢測所述電池充電連接和過流的正外部端子312、端子309和P-溝道MOS FET306的寄生二極管308流向輔助電池301，從而使所述電池301充電。由于這個原因，提供了一個電阻器307，以便限制從電池充電器310流向所述輔助電池301的電流量。
如上所述，在傳統(tǒng)的電源電路中，提供了電阻器307，以便限制從電池充電器310流向輔助電池301的電流量。但是，由于電流是經(jīng)過所述電阻器流動的，所以不能完全切斷所述電流通路。
發(fā)明內(nèi)容
在前面的描述中，已經(jīng)提出了本發(fā)明是要解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，因此，本發(fā)明的一個目的是通過提供一個二極管而不是使用具有固定電阻值的一個電阻器來避免電流流入輔助電池。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種通過調(diào)節(jié)輔助電池的電流量而具有電流限制功能的電源電路，該電源電路包括負外部端子，經(jīng)過該端子，電池充電器和負載之一被連接到所述輔助電池的負電極側(cè)；正外部端子，經(jīng)過該端子，電池充電器和負載之一經(jīng)過一個與所述輔助電池的正電極側(cè)串聯(lián)的轉(zhuǎn)換設(shè)備連接到所述輔助電池的正電極側(cè)；和一個與所述輔助電池并聯(lián)的充電和放電控制電路，其中，所述充電和放電控制電路包括電壓檢測電路，用于檢測所述輔助電池的電壓并輸出一個信號；轉(zhuǎn)換設(shè)備控制邏輯電路，用于響應(yīng)來自所述電壓檢測電路的信號，控制所述轉(zhuǎn)換設(shè)備；一個電流檢測電路，用于輸出一個信號以在所述輔助電池的正極電壓和所述正外部端子電壓之間電位差的基礎(chǔ)上控制所述轉(zhuǎn)換設(shè)備控制邏輯電路；一個晶體管，從所述轉(zhuǎn)換設(shè)備控制邏輯電路向其柵極輸入顯示過流狀態(tài)信息的信號；和在所述晶體管和所述電流檢測電路之間連接的一個二極管，用于切斷來自所述晶體管的寄生二極管的電流。
本發(fā)明的上述和其他目的和優(yōu)點將通過下面結(jié)合附圖的描述變得清楚。其中圖1的框圖示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的電源電路結(jié)構(gòu)；圖2的框圖示出了根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的電源電路結(jié)構(gòu)；和圖3的框圖示出了傳統(tǒng)電源電路的結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖詳細描述本發(fā)明的最佳實施例。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的電源電路，其中，用于控制充電放電的轉(zhuǎn)換設(shè)備102和103中的每一個都是P-溝道MOS FET。
在電源電路100中，將被連接有電池充電器110或負載111的正外部端子112連接到輔助電池101的正電極上，和電池充電器110或負載111經(jīng)過彼此串聯(lián)的轉(zhuǎn)換設(shè)備102和轉(zhuǎn)換設(shè)備103連接到輔助電池101的正電極上。另外，充電和放電控制電路116與輔助電池101并聯(lián)。充電和放電控制電路116具有檢測輔助電池101的電壓和轉(zhuǎn)換設(shè)備102和103兩端產(chǎn)生的電壓的功能。
該實施例電源電路的操作與傳統(tǒng)電源電路的操作類似。
下面，詳細描述該實施例電源電路的操作。
首先，描述在過充電狀態(tài)下的操作。電池充電器110被連接在正外部端子112和負外部端子113之間以便向輔助電池101充電，借此，提供一種狀態(tài)，在該狀態(tài)下，VDD端114和VSS端115之間的電壓高于一個預(yù)定電壓值。當這種狀態(tài)已經(jīng)被提供時，用于檢測過充電和過放電的電路117向用于控制轉(zhuǎn)換設(shè)備的邏輯電路118傳送一個過充電檢測信號。用于控制轉(zhuǎn)換設(shè)備的邏輯電路118經(jīng)過充電控制端104傳送一個用于使轉(zhuǎn)換設(shè)備102截止的信號。
下面描述過放電狀態(tài)下的操作。在正外部端子112和負外部端子113之間連接有負載111用于使所述輔助電池101放電，借此提供一種狀態(tài)，在該狀態(tài)下，VDD端114和VSS端115之間的電壓低于所述預(yù)定電壓值。當這個狀態(tài)已經(jīng)被提供時，用于檢測過充電和過放電的電路117向用于控制轉(zhuǎn)換設(shè)備的邏輯電路118傳送一個過放電檢測信號。響應(yīng)這個過放電檢測信號，用于控制轉(zhuǎn)換設(shè)備的的邏輯電路118經(jīng)過放電控制端105傳送一個用于使轉(zhuǎn)換設(shè)備103截止的信號。
最后，描述過流狀態(tài)下的操作。當用于檢測電池充電器連接和過流的VDD端144和端109之間的端電壓變得大于一個預(yù)定電壓值時，用于檢測所述電池充電器連接和過流的電路119向用于控制轉(zhuǎn)換設(shè)備的邏輯電路118傳送一個過流檢測信號。響應(yīng)這個過流檢測信號，用于控制轉(zhuǎn)換設(shè)備的邏輯電路118經(jīng)過放電控制端105傳送一個用于使轉(zhuǎn)換設(shè)備103截止的信號。另外，當負載111被連接以提供過流狀態(tài)時，用于檢測電池充電器連接和過流的端109被下拉。但是，當在正外部端子112和負外部端子113之間的負載111被釋放時，從用于控制轉(zhuǎn)換設(shè)備的邏輯電路118傳送一個用于使P-溝道MOS FET106導通的信號以便將用于檢測電池充電器連接和過流的端109上拉到VDD，從而執(zhí)行所述過流狀態(tài)的釋放。
這里，在圖3所示電阻器307的位置處提供了二極管108替代了所述電阻器307，結(jié)果是，可以完全切斷圖3所示的電流通路320，經(jīng)過該通路320，即使當電池充電器110處于過流檢測狀態(tài)時，電流也能夠從所述正外部端子112經(jīng)過用于檢測電池充電器連接和過流的端109和所述P-溝道MOS FET 106的寄生二極管107流入所述輔助電池101。結(jié)果是，避免了電流流入輔助電池101，從而避免了在過充電檢測狀態(tài)下向所述輔助電池充電。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的電源電路。在該實施例中，用于控制充電和放電的的轉(zhuǎn)換設(shè)備都是N-溝道MOS FET。用于控制充電和放電的轉(zhuǎn)換設(shè)備是N-溝道MOS FET的情況與上述用于控制充電和放電的轉(zhuǎn)換設(shè)備是P-溝道MOS FET的情況類似。
由于當電池充電器210被以過充電檢測狀態(tài)連接在正外部端子212和負外部端子213之間時，電流從VSS端215經(jīng)過寄生二極管207流向電池充電器210，所以，以圖2所示的方式設(shè)置二極管208。結(jié)果是，可以切斷到達輔助電池201和電池充電器210的電流通路，因此，避免了所述輔助電池在過充電狀態(tài)下被充電。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在用于檢測電池充電器連接和過流的所述端和所述P-溝道MOS FET之間的位置處、即在圖3所示電阻器307的位置處設(shè)置了所述二極管，借此，可以避免電流從所述電池充電器流向所述輔助電池。
在利用最佳實施例展示和描述了本發(fā)明的同時，應(yīng)當理解，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以在不脫離本發(fā)明范圍和精神的前提下做出各種變化和修改。因此，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求書確定。
權(quán)利要求
1一種具有用于輔助電池充電和放電通路之一和調(diào)節(jié)所述輔助電池電流量的電流限制功能的電源電路，所述電源電路包括一個二極管，用于避免電流從電池充電器流入所述輔助電池以禁止充電。
2一種具有調(diào)節(jié)輔助電池電流量的電流限制功能的電源電路，所述電源電路包括負外部端子，經(jīng)過該端子，電池充電器和負載之一被連接到所述輔助電池的負電極側(cè)；正外部端子，經(jīng)過該端子，所述電池充電器和所述負載之一經(jīng)過與所述輔助電池的正電極側(cè)串聯(lián)的一個轉(zhuǎn)換設(shè)備連接到所述輔助電池的正電極側(cè)；和與所述輔助電池并聯(lián)的充電和放電控制電路，其中，所述充電和放電控制電路包括電壓檢測電路，用于檢測所述輔助電池的電壓并輸出一個信號；轉(zhuǎn)換設(shè)備控制邏輯電路，用于響應(yīng)來自所述電壓檢測電路的信號，控制所述轉(zhuǎn)換設(shè)備；電流檢測電路，用于在所述輔助電池的正電極電壓和所述正外部端子電壓之間電位差值的基礎(chǔ)上輸出一個用于控制所述轉(zhuǎn)換設(shè)備控制邏輯電路的信號；晶體管，從所述轉(zhuǎn)換設(shè)備控制邏輯電路向其柵極輸入一個顯示過流狀態(tài)信息的信號；和在所述晶體管和所述電流檢測電路之間連接的一個二極管，用于切斷來自所述晶體管寄生二極管的電流。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種電源電路,該電路能夠避免在過充電檢測狀態(tài)下從電池充電器向輔助電池充電。為了切斷來自其柵極被從一個轉(zhuǎn)換設(shè)備控制邏輯電路輸入了用于釋放所述過流狀態(tài)的一個信號的晶體管的寄生二極管的電流,充電和放電控制電路包括一個連接在所述晶體管和所述電流檢測電路之間的一個二極管,借此避免電流從所述電池充電器流入所述輔助電池。
文檔編號H02H7/18GK1371154SQ02107768
公開日2002年9月25日 申請日期2002年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月15日
發(fā)明者田家良久, 安藤努 申請人:精工電子有限公司