專利名稱：半導體裝置和充電式電源裝置的制作方法
半導體^a和充電式電源^a駄領域本發(fā)明涉及一種將由正弦波充電器充電的電、MiS行控制的半導體裝置以及由正弦波充電器充電的充電式電源裝置。 背景獄ifi^來，便攜式電子設備正在普及。這種電子設備用電^a行工作。賴虹 作不正常時，由于用戶在移動目的地時而不能使用電子設備，時而有不可預測的事雌生，因而，需要監(jiān)視電池的繊電(例如，參照專利 1 ) o在電池被充電的情況下，電池的^^妙大于等于檢測出過充電拔態(tài)時的過 充電檢測電壓，當經過了用于確趙充電擾態(tài)所必需的過充電時間后，確定電池 的過充電擾態(tài)，并禁止充電。在電、;tfeis行放電的情況下，電池的M妙小于檢測出艦電擾態(tài)時的艦電檢測電壓，當經過用于確^5^文電枕態(tài)所必需的艦電時間后，確定電池的過放電狀態(tài)，并禁止放電。之后，充電式電源體內部的一部分頓別亭lhl作，降 低充電式電源裝置的功耗。^S種狀態(tài)叫I^電(poweiHlown)狀態(tài)。在充電式 電源裝置上設置用于監(jiān)視;^轉移到該掉電狀態(tài)的VM端子。當VM端子的電壓變?yōu)榇笥诘扔跒榈綦婋妷簳r，充電式電源^sm轉移到掉電狀態(tài)，當VM端子的腿効小于掉電頓時，充電式電源^gf辦除掉電狀態(tài)。另外，當?shù)綦姅_態(tài)下將敏t^至恍電器上時，解除掉電機態(tài)并開始充電。 電池的電壓變?yōu)榇笥诘扔贛^電檢測電壓，當經過了用于確定過放電擾態(tài)的解除 所必需的過放電狀態(tài)解除的《時間后，確定電池的正常狀態(tài)。進一步充電時， 電池的電壓變?yōu)榇笥诘扔谶^充電檢測腿，當會敏了過充電確定時間后，確定電 池的過充電優(yōu)態(tài)。[專利雄l]日本特開2 0 0 1 — 1 7 8 0 1 l號公報 在腿，給電池充電的充電器是正弦波充電器，M^文電擾態(tài)解除的艦時間比正弦波充電器的充電電壓的1 / 2周期長。這時，充fe^電源^a轉移到掉電3狀態(tài)，在正弦波充電器給該電池充電時，即使電池的電ffi^MM^電檢測腿， 由于鵬的時間比M^電擾態(tài)解除的鵬時間短，因而不一^^13^文電擾態(tài)解 除的艦時間。因此，由于不肖獬除電池的a^:電枕態(tài)，所以，盡管充電不停止， 但也不能檢測過充電狀態(tài)。另外，這時，如圖4所示，重^t行掉電拔態(tài)的轉移 和解除。發(fā)明內容本發(fā)明鑒于戰(zhàn)的問題而做出，衝共一種即使由正弦波充電微電池充電， 也育征確檢測電池的過充電狀態(tài)的充電式電源^S和半導體^S。為了解決戰(zhàn)問題，本發(fā)明掛共的一種半導體驢，對由正弦波充電器充電的電池的充放fet行控制，該半導體體具備過充電檢測鵬，檢測電池的過 充電狀態(tài)；M^文電檢測電路，檢測J^電池的^^文電狀態(tài)；以^iifi鵬，輸入 J^31充電檢測電路^b^她檢湖,的檢Mf號，并對艦時間進衍十數(shù)， 該半導體裝置的特征在于，上述MJg電路，^JbM正弦波充電器的充電電壓的1 / 2周期比31^電狀態(tài)解除的延遲時間短的情況下，將J^K文電狀態(tài)解除的延 遲時間設為零秒。另外，本發(fā)明衝共的一種充電式電源體，具備外 子，驗正弦波充 電器；電池；過充電檢測電路，檢測戰(zhàn)電池的過充電拔態(tài)；棚電檢測電路， 檢測，電池的M^文電狀態(tài)；， ，輸Ai^l充電檢測頓各^Lt^M^電 檢測電路的檢測信號，并對鵬時間進frl十數(shù)；以及^^文鵬制開關元件，體 &1^電池與±^卜 子之間，該充電式電源體的艦在于，i^SiE鵬, ^Jd^正弦波充電器的充電電壓的1 / 2周期l:,電^t態(tài)解除的g時間短的 情況下，將±^ 電>1^態(tài)解除的,時間設為##。在本發(fā)明中，由于臟弦波充電器的充電頓的1 / 2周期tk3S^電狀態(tài)解 除的延遲時間短的情況下，當檢測出a^電狀態(tài)下^lil^電檢測腿并大于等 于過充電檢測電壓的電池電壓時，鵬鵬將M^電拔態(tài)解除的鵬時間設為零 秒，所以瞬時確定艦電狀態(tài)的解除，第二開關元件解除放電的禁止。因而，即 使由正弦波充電総電池充電，正弦波這樣的噪聲干擾充電M，也育辦除電池 的過放電狀態(tài)，因此，電池只要變?yōu)檫^充電狀態(tài)，就能正確檢測出鄉(xiāng)充電狀態(tài)。


圖1是充電式電源^g的^l^框圖。圖2是電,制^J 各的^g各框圖。圖3是泰^J見有的掉電擾態(tài)的轉移和解除的圖。符號說明41 過充電檢測電路4 2 負載％^各(pull-up circuit)4 3過電嫩測電路 "艦電檢測鵬4 6邏輯鵬4 7 掉電^& (power-down circuit)4 8負1 翻鵬具體實肺式下面，參照

本發(fā)明的實 式。首先，說明充fet電源裝置。圖1是充電式電源裝置的^框圖。充電式電源體具備EB (+)端子和EB (—)端子。而且，充電式電源 ^g具備電池l、電阻2、 FET3A、 FET3B以及電M^制鵬4。鋰離子電池等電池l,由雜到EB (+)端子和EB (-)端子的正弦波 充電器(圖中未示出)來充電，還是驅動雜到EB (+)端子和EB (—)端 子的負載(圖中未示出)。電、 ^S制電路4,根據(jù)VDD端子和VSS端子的電 壓，控制具有寄生二極管的F E T 3 A和具有寄生二極管的F E T 3 B的導通關 斷(ON/OFF)，瓶制電池1的充電和放電。連接到C O辭的F E T 3 A,通 過關斷進行充電限制，連接到D O端子的F E T 3 B, i!31關ifia行放電限制。 而且，電池控制電路4艦VM端子監(jiān)視電阻2上產生的電壓，根據(jù)該^ffi^S 制F E T 3 B的導通關斷，控制電池1的放電。這里，電池1為正常>1^態(tài)時，F(xiàn)ET3 A和FET3B都導通，可以進行充 電和放電。另外，^31充電擾態(tài)時，電池1的腿為大于等于檢測過充電狀態(tài) 時的過充電檢測電壓，F(xiàn) E T 3 A關斷，禁止充電。另外，^M^電狀態(tài)時，電池1的電壓為小于檢測鄉(xiāng)電狀態(tài)時的a^文電檢測極，F(xiàn) E T 3 B關斷，禁 她電。其次，說明充電式電源裝置內部的電、 鵬制電路4。圖2是電池控制電路的 電路框圖。電池控制電路4具備VDD端子、VSS端子(圖中^出)、VM端子、 DO端子以及CO端子。另外，電 feg制電路4具備過充電檢測頓各4 1、負載 電路(pull-up circuit) 4 2、過電 I1^測^4 3、 M^文電檢測,4 4、皿電 路4 5、 電路4 6、掉電電路(power-downcircuit) 4 7以及負^ 檢測電 路4 8。當過充電檢測電路4 1檢測出電池1的腿(V D D端子的腿)妙大于 等于過充電檢測電壓時，之后，艦鵬4 5京M是否纟超了用于確定過充電狀 態(tài)所必需的過充電確定時間(例如，1秒)進ffi+數(shù)。當纟劍了過充電確定時間 后，艮卩，當電池l的電壓變?yōu)榇笥诘扔谶^充電檢測腿的時間變得比由鵬電路 4 5設定的過充電確定時間更長時，就確定電池1為過充電狀態(tài)，邏輯電路4 6 控制連接到C O端子的F E T 3 A的導通關斷。這時的F E T 3 A，關斷，經由寄生二極t^M^夂電電流，并禁止充電。當M^文電檢測電路4 4檢測出電池1的腿効小于鄉(xiāng)電檢測腿時，之 后，鵬電路4 5 m是^^敏了用于確定i^文電狀態(tài)所必需的艦電確定時間 進fiH十數(shù)。當經過了^J文電確定時間后，艮P，當電池i的腿鈔小Tm電檢 測電壓的時間，比由鵬電路4 5設定的M^夂電確定時間更長時，就確定電池l 為i^文電狀態(tài)，邏輯電路4 6控審皿到DO端子的FET3B的導通關斷。這 時的FET3B艦關斷，并經由寄生二極,艦充電電流，進而禁lB夂電。然 后，停止充電式電源體內部的一部分電路的工作，充電式電源縫功繊陶氐。 這種狀態(tài)就叫微卓電狀態(tài)。監(jiān)視;i^^到該掉電狀態(tài)的VM端子就^g在充電 式電源潔置內，該VM端^fJi過負載電路4 2被上拉(pull up),當?shù)綦婋娐? 7 檢測出VM端子的電壓變?yōu)榇笥诘扔诔潆娛诫娫碸S的掉電狀態(tài)時的掉電電壓 (例如，比電池1的最大頓低1. 0 V)時，貝梳電式電源縫鄉(xiāng)至鵬電擾態(tài)。 另外，當?shù)綦婋娐? 7檢測出VM端子的電壓妙小于掉電腿時，充電式電源體京辦除掉電條。另外，在將充電器連接到a^電擾態(tài)的電池l并開始充電的情況下，當a^文電檢測電路4 4檢測出電池1的腿變?yōu)榇笥诘?B1^電檢測電壓時，之后，延 遲電路4 5就對是否經過了用于確^^電擾態(tài)的解除所必需的皿電擾態(tài)解除的延遲時間進1Ti十數(shù)。當^l了M^電狀態(tài)解除的g時間后，即，當電池l的 電壓變?yōu)榇笥诘扔谶^放電檢測電壓的時間，比鵬電路4 5設定的艦電狀態(tài)解 除的時間更長時，就確定電池1的艦電拔態(tài)的解除，鵬電路4 6控制FET 3B的導通關斷。這時的FET3B妙導通，解除放電的禁止(允i怖文電)?！?，設定正弦波充電器的充電4ffi的1 / 2周期ltm電狀態(tài)解除的Eifi 時間短。這時，過充電檢測電路4 l和鄉(xiāng)電檢測敏各4 4,在將充電器驗到 il^文電狀態(tài)的電池1上并開始充電的情況下，當檢測出電池1的電iSgMM^電 檢測電壓并且變?yōu)榇笥诘扔谶^充電檢測秘時，之后，延遲TO4 5不對歸經 過了艦電狀態(tài)解除的鵬時間進fri十數(shù)。艮P，鵬電路4 5將艦電擾態(tài)解除 的Eia時間設為零秒，電池1 時解除皿電枕態(tài)。而后，EiE,4 5京M 是否經過了用于確定過充電擾態(tài)所必需的過充電確定時間迸tfi十數(shù)。當經過了過 充電確定時間后，確定電池1的過充電狀態(tài)，邏輯電路4 6控制F E T 3 A的導 通關斷。這時的F E T 3 A變?yōu)殛P斷，禁止充電。還有，在電池i的^MM3i^電檢測te斧^大于等于過充電檢測電壓是情況下，雖然電池1瞬時解|^ 電狀態(tài)，但是，即^S電池1的電壓變?yōu)榇?于等于艦電檢測電壓與過充電檢測^JEt間的規(guī)定電壓的情況下，電池l也可 以瞬時解除3^文電狀態(tài)。這時，例如，過充電檢測鵬4 l通常就包含一個比較 電路，再設置另夕卜一個這種比較鵬，條于該電路，可對過充電檢測鵬4 1 的輸出信號進行閾值調整。當過電流檢測電路4 3檢測出基于流過異常負載電流等弓胞的電池1的放電電流變?yōu)榇笥诘扔跈z測過電流擾態(tài)時的過電^^測電流時，之后，鵬電路4 5 im是否經過了用于確定過電^t態(tài)所必需的的過電流確定時間進fi^十數(shù)。當 鄉(xiāng)紐了過電流確定時間后，就確定電池1的過電^1^態(tài)，邏輯鵬46控制FE T 3 B的導通關斷。這時的F E T 3 B變?yōu)殛P斷，禁i]J文電。當負載短路檢測電路4 8檢測出基于負載鵬等弓胞的電池1的放電電流 變?yōu)榇笥诘扔跈z測負載短路擾態(tài)時的負i^檢測電流時，之后，鵬鵬4 5 ,是否經過了用于確定負TO^狀態(tài)所必需的負i^^各確定時間謝 i十數(shù)。當 經過了負載短路確定時間后，就確定電池1的負i^i 各狀態(tài)，邏輯 4 6控制F E T 3 B的導通關斷。這時的F E T 3 B變?yōu)殛P斷，禁lh^電。另外，該負載繊各檢測電流的駄預電繊測電流的值。雖然FET3A和FET3B都是FET，但也可以是其他的開關元件，也可以是晶,。而且，當延^1充電確定時間時，雖然可^!>由噪聲弓胞的錯誤的過充電狀態(tài)的檢測，但增大了電池iM3i充電的弊端。當縮^充電確定時間時，雖然減少了電池1被過充電的弊端，但增多了由噪聲弓胞的錯誤的過充電擾態(tài)的檢測。 因此，有必要以i i^因噪聲弓胞的麟的過充電狀態(tài)的檢測，進而，^1>電池1 牟艦充電的弊端的方絲設趙充電確定時間。對a^文電優(yōu)態(tài)解除的EiW間、 皿電確定時間、過電流確定時間以及負載^^各確定時間，也同樣需要這樣的設 定方法。另外，作為一種特體縫來體電鵬制頓各4。
權利要求
1.一種半導體裝置，對由正弦波充電器充電的電池的充放電進行控制，該半導體裝置具備過充電檢測電路，檢測電池的過充電狀態(tài)；過放電檢測電路，檢測上述電池的過放電狀態(tài)；以及延遲電路，輸入上述過充電檢測電路或上述過放電檢測電路的檢測信號，并對延遲時間進行計數(shù)，該半導體裝置的特征在于，上述延遲電路，在上述正弦波充電器的充電電壓的1/2周期比過放電狀態(tài)解除的延遲時間短的情況下，將上述過放電狀態(tài)解除的延遲時間設為零秒。
2. —種充電式電源驢，具備 外部端子，,正弦波充電器； 電池；過充電檢測電路，檢測戰(zhàn)電池的過充電狀恭 M^文電檢測電路，檢測戰(zhàn)電池的a^文電狀態(tài)；鵬鵬，輸AJ^31充電檢測電路^i^l^電檢測電路的檢測言號，并對延遲時間進衍十數(shù)；以及充放電控制開婉牛，體^h^電池與雄卜綱子之間， i^5電式電源^S6WtE在于，_b^ fi ， ^h^正弦波充電器的充電,的l / 2周期比M^電^C態(tài) 解除的皿時間短的情況下，將JJ^[電擾態(tài)解除的EiS時間設為零秒。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半導體裝置和充電式電源裝置，即使用正弦波充電器給電池充電，也能正確檢測電池的過充電狀態(tài)。在正弦波充電器的充電電壓的1/2周期比過放電狀態(tài)解除的延遲時間短的情況下，當檢測出過放電狀態(tài)下超過過放電檢測電壓并大于等于過充電檢測電壓的電池電壓時，延遲電路將過放電狀態(tài)解除的延遲時間設為零秒。
文檔編號H02J7/00GK101252284SQ200710169180
公開日2008年8月27日 申請日期2007年12月21日 優(yōu)先權日2006年12月21日
發(fā)明者佐野和亮, 小池智幸, 櫻井敦司 申請人:精工電子有限公司