CN117080994A - 电池保护电路和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种电池保护电路和电子设备,其中,电池保护电路包括电源检测电路、第一保护电路、第一逻辑控制电路和第一开关电路,第一逻辑控制电路可以在电源检测电路输出第一电平信号时控制第一开关电路关断,而在电源检测电路输出第二信号,第一保护电路输出放电保护信号,触发电池保护电路进入放电保护状态,而且,电池保护电路在放电保护状态时,第一逻辑控制电路可以控制第一开关电路保持关断,这样,电源检测电路在检测到电源信号时,电池保护电路便自动进入并锁定在截止状态,避免了电池保护电路上电时由于电池电压不稳定可能造成的设备故障问题。
Description
本申请是申请号:202310497800.8,申请日:2023年5月5日,名称:电池保护电路和电子设备的分案申请。
技术领域
本申请涉及电池保护技术领域,尤其涉及一种电池保护电路和电子设备。
背景技术
随着电子技术的迅速发展,电子设备在日常生活中被广泛应用。电池保护电路是电子设备的重要组成部分,其与电池连接,能够在电池为电子设备供电的过程中保证电池的使用安全性。
现有技术中,电池保护电路与负载电路、电池组装的过程中,电池可能通过电池保护电路对负载电路进行上电,这时,可能存在由于电池电压不稳定导致电池保护电路和负载电路被频繁上电、断电的问题,使得电池保护电路和负载电路可能反复承受大电流的冲击,可能会导致电池保护电路和负载电路逻辑出错,严重时甚至损坏电池保护电路,从而容易导致电子设备出现故障。
发明内容
本申请提供一种电池保护电路和电子设备,用以解决连接有负载电路的电池保护电路与电池组装过程中由于电池电压不稳定可能存在的设备故障问题。
第一方面,本申请提供一种电池保护电路,包括:电源检测电路、第一保护电路、第一逻辑控制电路和第一开关电路;
所述电池保护电路包括电源供电端、电源接地端和***端;所述电源供电端与所述电源检测电路的第一端连接,所述电源检测电路的第二端与所述电源接地端连接,所述电源检测电路的输出端分别与所述第一保护电路的第一输入端和所述第一逻辑控制电路的第一输入端连接,所述第一保护电路的输出端与所述第一逻辑控制电路的第二输入端连接,所述第一逻辑控制电路的输出端与所述第一开关电路的控制端连接,所述第一开关电路的第一端与所述电源接地端或所述电源供电端连接,所述第一开关电路的第二端与所述***端连接;
所述第一逻辑控制电路用于在所述电源检测电路输出第一电平信号时控制所述第一开关电路关断,当所述电源检测电路输出第二信号时,所述第一保护电路输出放电保护信号,所述电池保护电路进入放电保护状态,所述电池保护电路在放电保护状态时,所述第一逻辑控制电路控制第一开关电路保持关断。
在第一方面的一种可能设计中,所述电池保护电路还包括锁存电路;
所述锁存电路的第一端与所述电源检测电路的输出端连接,所述锁存电路的第二端与所述第一保护电路连接;
所述锁存电路在所述电源检测电路输出第二信号时进入锁定状态,所述锁存电路在锁定状态时保持输出保护触发信号,所述保护触发信号用于使所述第一保护电路输出放电保护信号。
在第一方面的一种可能设计中,所述第一保护电路包括过放电压保护电路,所述过放电压保护电路的输入端与所述电源供电端连接,所述电池保护电路还包括第三开关电路和第二逻辑控制电路;
所述第三开关电路的控制端和所述第二逻辑控制电路的第一输入端均与所述过放电压保护电路连接,所述第三开关电路的第一端和所述第二逻辑控制电路的第二输入端均与所述***端连接,所述第二逻辑控制电路的输出端分别与所述过放电压保护电路、所述锁存电路连接;
所述第一开关电路的第一端与所述电源接地端连接时,所述第三开关电路的第二端与所述电源供电端连接,或者,所述第一开关电路的第一端与所述电源供电端连接时,所述第三开关电路的第二端与所述电源接地端连接;
当所述过放电压保护电路输出放电保护信号时,所述第三开关电路开启导通,所述第二逻辑控制电路输出第一休眠信号,所述过放电压保护电路接收到第一休眠信号时持续输出放电保护信号,所述锁存电路接收到所述第一休眠信号时解除锁定状态。
可选的,所述过放电压保护电路包括过放电压保护单元、延时保护电路、锁存单元和逻辑门电路;
作为一种示例,所述锁存电路的输出端与所述逻辑门电路的第一输入端连接,所述过放电压保护单元的输出端分别与所述延时保护电路、所述锁存单元和所述逻辑门电路的第二输入端连接,所述延时保护电路通过所述锁存单元与所述逻辑门电路的第三输入端连接,所述逻辑门电路的输出端分别与所述第二逻辑控制电路的第一输入端、所述第三开关电路的控制端、所述第一逻辑控制电路的第二输入端连接,所述第二逻辑控制电路的输出端分别与所述锁存电路、所述过放电压保护单元和所述延时保护电路连接;其中,当所述逻辑门电路接收到保护触发信号时,所述逻辑门电路输出放电保护信号,所述第三开关电路开启导通,所述第一逻辑控制电路控制第一开关电路保持关断,所述***端的电压被拉高,所述第二逻辑控制电路根据所述放电保护信号和所述***端的电压信号输出第一休眠信号,所述第一休眠信号用于使能所述过放电压保护单元的放电过压保护功能、屏蔽所述延时保护电路的延时功能以及解除所述锁存电路的锁定状态;
作为另一种示例,所述锁存电路的输出端分别与所述过放电压保护单元和所述延时保护电路连接,所述过放电压保护单元的输出端分别与所述延时保护电路、所述锁存单元和所述逻辑门电路的第一输入端连接,所述延时保护电路通过所述锁存单元与所述逻辑门电路的第二输入端连接,所述逻辑门电路的输出端分别与所述第二逻辑控制电路的第一输入端、所述第三开关电路的控制端和所述第一逻辑控制电路的第二输入端连接,所述第二逻辑控制电路的输出端分别与所述锁存电路和所述过放电压保护单元连接;其中,当所述过放电压保护单元接收到保护触发信号时,所述过放电压保护单元输出第一保护信号,所述延时保护电路的延时功能被屏蔽,所述锁存单元经由所述延时保护电路进入锁定状态,在锁定状态下,所述锁存单元持续输出延时到达信号,所述逻辑门电路根据第一保护信号和延时到达信号输出放电保护信号,所述第三开关电路开启导通,所述第一逻辑控制电路控制第一开关电路保持关断,所述***端的电压被拉高,所述第二逻辑控制电路根据所述放电保护信号和所述***端的电压信号输出第一休眠信号,所述第一休眠信号用于使能所述过放电压保护单元的放电过压保护功能并解除所述锁存电路的锁定状态。
在第一方面的一种可能设计中,所述第一保护电路包括放电过流保护电路,所述放电过流保护电路的输入端与所述***端连接,所述电池保护电路还包括第四开关电路和电压检测电路;
所述第四开关电路的控制端和所述电压检测电路的第一输入端均与所述放电过流保护电路连接,所述第四开关电路的第一端和所述电压检测电路的第二输入端均与所述***端连接,所述电压检测电路的输出端分别与所述放电过流保护电路、所述锁存电路连接;
所述第一开关电路的第一端与所述电源接地端连接时,所述第四开关电路的第二端与所述电源接地端连接,或者,所述第一开关电路的第一端与所述电源供电端连接时,所述第四开关电路的第二端与所述电源供电端连接;
当所述放电过流保护电路输出放电保护信号时,所述第四开关电路开启导通,所述电压检测电路在所述放电过流保护电路未进入放电过流保护状态时输出放电过流保持信号,所述放电过流保持信号用于使所述放电过流保护电路持续输出放电保护信号,所述电压检测电路在所述放电过流保护电路进入放电过流保护状态时输出放电过流保护信号,所述锁存电路接收到所述放电过流保护信号时解除锁定状态。
可选的,所述放电过流保护电路包括放电过流保护单元、延时保护电路、锁存单元和逻辑门电路;
作为一种示例,所述锁存电路的输出端与所述逻辑门电路的第一输入端连接,所述放电过流保护单元的输出端分别与所述延时保护电路、所述锁存单元和所述逻辑门电路的第二输入端连接,所述延时保护电路通过所述锁存单元与所述逻辑门电路的第三输入端连接,所述逻辑门电路的输出端分别与所述电压检测电路的第一输入端、所述第四开关电路的控制端、所述第一逻辑控制电路的第二输入端连接,所述电压检测电路的输出端分别与所述锁存电路、所述放电过流保护单元和所述延时保护电路连接;其中,当所述逻辑门电路接收到保护触发信号时,所述逻辑门电路输出放电保护信号,所述第四开关电路开启导通,所述第一逻辑控制电路控制第一开关电路保持关断,所述***端的电压升高,在所述***端的电压小于或等于放电过流阈值电压时,所述放电过流保护单元未进入放电过流保护状态,所述电压检测电路输出放电过流保持信号,在所述***端的电压大于放电过流阈值电压时,所述放电过流保护单元进入放电过流保护状态,所述电压检测电路输出放电过流保护信号,其中,所述放电过流保持信号用于使能所述放电过流保护单元的放电过流保护功能并屏蔽所述延时保护电路的延时功能,所述锁存单元经由所述延时保护电路进入锁定状态并在锁定状态下持续输出延时到达信号,所述逻辑门电路保持输出放电保护信号,所述放电过流保护信号用于解除所述锁存电路的锁定状态并清除锁存;
作为另一种示例,所述锁存电路的输出端分别与所述放电过流保护单元和延时保护电路连接,所述放电过流保护单元的输出端分别与所述延时保护电路、所述锁存单元和所述逻辑门电路的第一输入端连接,所述延时保护电路通过所述锁存单元与所述逻辑门电路的第二输入端连接,所述逻辑门电路的输出端分别与所述电压检测电路的第一输入端、所述第四开关电路的控制端和所述第一逻辑控制电路的第二输入端连接;其中,当所述放电过流保护单元接收到保护触发信号时,所述放电过流保护单元输出第一保护信号,所述延时保护电路的延时功能被屏蔽,所述锁存单元经由所述延时保护电路进入锁定状态,在锁定状态下,所述锁存单元持续输出延时到达信号,所述逻辑门电路根据第一保护信号和延时到达信号输出放电保护信号,所述第四开关电路开启导通,所述第一逻辑控制电路控制第一开关电路保持关断,所述***端的电压升高,在所述***端的电压小于或等于放电过流阈值电压时,所述电压检测电路输出放电过流保持信号,在所述***端的电压大于放电过流阈值电压时,所述电压检测电路输出放电过流保护信号,其中,所述放电过流保持信号用于使能所述放电过流保护单元的放电过流保护功能,所述放电过流保护信号用于解除所述锁存电路的锁定状态并清除锁存。
可选的,所述第一保护电路包括放电过流保护单元、延时保护电路、锁存单元、第一逻辑门电路和第二逻辑门电路,所述电池保护电路还包括第四开关电路;
所述锁存电路的输出端与所述第二逻辑门电路的第一输入端连接,所述放电过流保护单元的输入端与所述***端连接,所述放电过流保护单元的输出端分别与所述延时保护电路、所述锁存单元和所述第二逻辑门电路的第一输入端连接,所述延时保护电路通过所述锁存单元与所述第一逻辑门电路的第二输入端连接,所述第一逻辑门电路的输出端分别与所述第二逻辑门电路的第二输入端、所述锁存电路连接,所述第二逻辑门电路的输出端与所述第四开关电路的控制端连接;
所述第一开关电路的第一端与所述电源接地端连接时,所述第四开关电路的第二端与所述电源接地端连接,或者,所述第一开关电路的第一端与所述电源供电端连接时,所述第四开关电路的第二端与所述电源供电端连接;
当所述第二逻辑门电路接收到保护触发信号时,所述第二逻辑门电路输出放电保护信号,所述第四开关电路开启导通,所述第一逻辑控制电路控制第一开关电路保持关断,所述***端的电压升高,使得所述放电过流保护单元输出第一保护信号,所述锁存单元经由所述延时保护电路进入锁定状态,在锁定状态下,所述锁存单元持续输出延时到达信号,所述第一逻辑门电路根据所述第一保护信号和所述延时到达信号输出放电过流保护信号,所述第二逻辑门电路持续输出放电保护信号,所述锁存电路接收到放电过流保护信号时解除锁定状态。
在第一方面的一种可能设计中,所述第一保护电路包括放电保护电路、延时保护电路和逻辑门电路;
所述放电保护电路的第一输入端与所述锁存电路的第二端连接,所述放电保护电路的输出端分别与所述延时保护电路、所述逻辑门电路的第一输入端连接,所述延时保护电路还与所述锁存电路的第二端、所述逻辑门电路的第二输入端连接;
当所述锁存电路输出保护触发信号时,所述放电保护电路输出第一保护信号,且所述延时保护电路的延时功能被屏蔽,所述逻辑门电路输出放电保护信号。
在第一方面的一种可能设计中,所述第一保护电路包括放电保护电路、延时保护电路和逻辑门电路;
所述放电保护电路的输入端与所述电源供电端或所述***端连接,所述放电保护电路的输出端分别与所述延时保护电路的输入端、所述逻辑门电路的第一输入端连接,所述延时保护电路的输出端与所述逻辑门电路的第二输入端连接,所述逻辑门电路的第三输入端与所述锁存电路的输出端连接,所述逻辑门电路的输出端与所述第一逻辑控制电路连接;
当所述锁存电路输出保护触发信号时,所述逻辑门电路输出放电保护信号。
在第一方面的一种可能设计中,所述第一保护电路包括放电保护电路、零延时保护电路、延时保护电路、第一锁存单元、第二锁存单元、第三逻辑门电路和第四逻辑门电路;
所述放电保护电路的第一输入端与所述锁存电路的第二端连接,所述放电保护电路的输出端分别与所述零延时保护电路、所述延时保护电路、所述第一锁存单元、所述第二锁存单元、所述第三逻辑门电路连接,所述锁存电路的输出端还与所述零延时保护电路、所述延时保护电路连接,所述零延时保护电路与所述第一锁存单元连接,所述延时保护电路与所述第二锁存单元连接,所述第一锁存单元和所述第二锁存单元均与所述第四逻辑门电路连接,所述第四逻辑门电路与所述第三逻辑门电路连接,所述第三逻辑门电路与所述第一逻辑控制电路连接;
当所述锁存电路输出保护触发信号时,所述放电保护电路输出第一保护信号,所述零延时保护电路被触发工作,所述延时保护电路不工作,且所述第一锁存单元未经延时进入锁定状态,在锁定状态,所述第一锁存单元持续输出第一中间信号,所述第四逻辑门电路接收到第一中间信号持续输出延时到达信号,所述第三逻辑门电路根据所述延时到达信号和所述第一保护信号输出放电保护信号。
在第一方面的一种可能设计中,所述第一保护电路包括放电保护电路、零延时保护电路、延时保护电路、锁存单元和第三逻辑门电路;
所述放电保护电路的第一输入端与所述锁存电路的第二端连接,所述放电保护电路的输出端分别与所述零延时保护电路、所述延时保护电路、所述锁存单元、所述第三逻辑门电路连接,所述锁存电路的输出端还与所述零延时保护电路、所述延时保护电路连接,所述零延时保护电路和所述延时保护电路还与所述锁存单元连接,所述锁存单元与所述第三逻辑门电路连接,所述第三逻辑门电路与所述第一逻辑控制电路连接;
当所述锁存电路输出保护触发信号时,所述放电保护电路输出第一保护信号,所述零延时保护电路被触发工作,所述延时保护电路不工作,且所述锁存单元经由所述零延时保护电路进入锁定状态,在锁定状态下,所述锁存单元持续输出延时到达信号,所述第三逻辑门电路根据所述延时到达信号和所述第一保护信号输出放电保护信号。
在第一方面的一种可能设计中,所述电源检测电路包括充电电路和阈值检测单元;
所述充电电路的第一端与所述电源供电端连接,所述充电电路的第二端与所述电源接地端连接,所述充电电路的第三端与所述阈值检测单元的输入端连接,所述阈值检测单元的输出端分别与所述第一保护电路的第一输入端、第一逻辑控制电路的第一输入端连接;
所述阈值检测单元在其输入电压满足第一条件时输出第一电平信号,在其输入电压满足第二条件时时输出的信号由所述第一电平信号变为第二电平信号,所述第二信号为所述第二电平信号或者由所述第一电平信号变为第二电平信号的边沿信号。
作为一种示例,所述充电电路包括第一充电元件和第一电容;
所述第一充电元件的第一端与所述电源供电端连接,所述第一充电元件的第二端和所述第一电容的第一端连接,且,所述第一充电元件和所述第一电容的连接点与所述阈值检测单元的输入端连接,所述第一电容的第二端与所述电源接地端连接;
其中,所述第一充电元件为电阻、耗尽型开关管、电容或电流源;
所述阈值检测单元在其输入电压小于第一电压阈值时输出第一电平信号,在其输入电压到达第一电压阈值时输出的信号由所述第一电平信号变为第二电平信号。
作为另一种示例,所述充电电路包括第一电容和第一充电元件;
所述第一电容的第一端与所述电源供电端连接,所述第一电容的第二端和所述第一充电元件的第一端连接,且,所述第一电容和所述第一充电元件的连接点与所述阈值检测单元的输入端连接,所述第一充电元件的第二端与所述电源接地端连接;
其中,所述第一充电元件为电阻、耗尽型开关管、电流源或电容;
所述阈值检测单元在其输入电压大于第一电压阈值时输出第一电平信号,在其输入电压下降至小于或等于第一电压阈值时输出的信号由所述第一电平信号变为第二电平信号。
可选的,所述电源检测电路还包括第二开关单元,所述第二开关单元的第一端与所述电源供电端连接,所述第二开关单元的第二端与所述阈值检测单元的输入端连接,所述第二开关单元的控制端与所述阈值检测单元的输出端连接;
当所述阈值检测单元输出第一电平信号时,所述第二开关单元关断截止,当所述阈值检测单元输出第二电平信号时,所述第二开关单元开启导通。
在第一方面的一种可能设计中,上电时,所述第一保护电路控制所述第一开关电路导通所需的时间大于所述电源检测电路控制所述第一开关电路关断所需的时间。
在第一方面的又一种可能设计中,所述电池保护电路除第一开关电路之外的电路位于同一个芯片上,所述第一开关电路位于另一个芯片上,所述电源供电端为电源供电引脚,所述电源接地端为电源接地引脚,所述***端为***引脚;或者,
所述电池保护电路位于同一个芯片上,所述电源供电端为电源供电引脚,所述电源接地端为电源接地引脚,所述***端为***引脚。
第二方面,本申请实施例提供一种电子设备,包括:
电池;
充电装置和/或负载;
根据第一方面及各可能设计所述的电池保护电路;
所述电池保护电路的电源供电端、电源接地端对应与电池的正极、负极连接,电池保护电路的***端与所述充电装置和/或所述负载连接,所述充电装置和/或所述负载还用于对应与电池的正极或者负极连接。
本申请提供的电池保护电路和电子设备,其中,电池保护电路包括电源检测电路、第一保护电路、第一逻辑控制电路和第一开关电路,电源检测电路与第一保护电路连接,第一保护电路还与第一逻辑控制电路的输入端连接,第一逻辑控制电路的输出端与第一开关电路连接,这样,电源检测电路在检测到电源信号时输出第二信号,第一保护电路输出放电保护信号,触发电池保护电路进入放电保护状态,而且,电池保护电路在放电保护状态时,第一逻辑控制电路可以控制第一开关电路保持关断,这样,电源检测电路在检测到电源信号时,电池保护电路便自动进入并锁定在截止状态,避免了连接有负载电路的电池保护电路与电池组装过程中可能存在的由于电压上电不稳定造成的设备故障问题。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1A是本申请第一实施例提供的电子设备的一种电路模块示意图;
图1B是本申请第一实施例提供的电子设备的另一种电路模块示意图;
图2是本申请第二实施例提供的电子设备的电路结构示意图;
图3A是本申请第三实施例提供的电子设备的一种电路结构示意图;
图3A1是图3A中过放电压保护电路的一种电路结构示意图;
图3A2是图3A中过放电压保护电路的另一种电路结构示意图;
图3B是本申请第三实施例提供的电子设备的另一种电路结构示意图;
图3B1是图3B中放电过流保护电路的一种电路结构示意图;
图3B2是图3B中放电过流保护电路的另一种电路结构示意图;
图3C是本申请第三实施例提供的电子设备的再一种电路结构示意图;
图4A是本申请第四实施例提供的一种电子设备的电路结构示意图;
图4B是本申请第四实施例提供的另一种电子设备的电路结构示意图;
图4C是本申请第四实施例提供的再一种电子设备的电路结构示意图;
图4D是本申请第四实施例提供的又一种电子设备的电路结构示意图;
图5A是本申请第五实施例提供的电子设备的一种电路结构示意图;
图5B是本申请第五实施例提供的电子设备的另一种电路结构示意图;
图5C是本申请第五实施例提供的电子设备的再一种电路结构示意图;
图5D是阈值检测单元的输入电压和输出电压的一种变化示意图;
图6是本申请实施例提供的电池保护电路的内部结构示意图;
图7是本申请第六实施例提供的一种电子设备的电路结构示意图。
通过上述附图,已示出本申请明确的实施例,后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请说明书、权利要求书和附图中出现的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或模块的过程、方法、***、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
此外,术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同的对象,而并非用于描述特定的顺序。本申请的电连接包含直接电连接和间接电连接,间接电连接是指电连接的两个元器件之间还可以存在其他电子元器件、引脚等。本申请提到的XX端可能是实际存在的端子,也可能不是实际存在的端子,例如仅仅为元器件的一端或者导线的一端。本申请提到的“和/或”包含三种情况,例如,A和/或B包含A、B、A和B这三种情况。
随着手机、平板电脑、移动电源、蓝牙耳机、电子烟等便携式电子产品的普及,电池作为供电装置得到了广泛应用,特别是锂电池。电池由于其化学活性较活跃,如果在充电和放电过程中出现过充、过放、过流、短路以及过温充放电等异常情况时,都可能造成电池***或损坏。为了避免上述异常情况的发生,电池在实际应用中都配备有电池保护电路对其进行保护,以保证电池的使用安全。
在实际应用中,电池保护电路和负载电路、电池(即,电池电芯)组装完成后,电池可以通过电池保护电路为负载电路供电。但是,电池与电池保护电路组装过程中,可能出现由于电池电压不稳定而频繁对电池保护电路和/或负载电路上电、断电的问题,严重时可能会导致设备故障。
针对该问题,本申请的发明人通过对电池保护电路进行研究,研发了一种电池保护电路,这种电池保护电路在首次上电过程中可自动进入并保持在放电保护状态,不需要借助外部设备的触发,降低了成本,而且能够避免电池保护电路与电池组装过程中可能出现的由于电池电压不稳定致使的设备故障问题。
示例性的,本申请实施例提供的电池保护电路可以包括电源检测电路、第一保护电路、第一逻辑控制电路和第一开关电路,第一逻辑控制电路的第一输入端、第二输入端分别对应与电源检测电路和第一保护电路连接,第一逻辑控制电路的输出端与第一开关电路连接,这样,第一逻辑控制电路可以在电源检测电路输出第一电平信号时控制第一开关电路关断,而在电源检测电路输出第二信号,第一保护电路输出放电保护信号,触发电池保护电路进入放电保护状态,而且,电池保护电路在放电保护状态时,第一逻辑控制电路可以控制第一开关电路保持关断。
在本申请的实施例中,电源检测电路在检测到电源信号(上电)时,电池保护电路自动使第一开关电路关断并保持在关断状态,避免了电池保护电路与负载电路、电池组装过程中可能出现的设备故障问题,此外,该方案不需要引入额外的设备,成本低。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图,对本申请的实施例进行描述。
示例性的,图1A是本申请第一实施例提供的电子设备的一种电路模块示意图。图1B是本申请第一实施例提供的电子设备的另一种电路模块示意图。如图1A和图1B所示,该电子设备可以包括电池10、电池保护电路20和负载电路30。其中,该电池保护电路20可以包括电源检测电路201、第一保护电路202、第一逻辑控制电路203和第一开关电路204。而且,该电池保护电路20可以包括电源供电端VDD、电源接地端GND和***端VM。
继续参照图1A和图1B所示,在本申请的实施例中,该电源供电端VDD与电源检测电路201的第一端连接,该电源检测电路201的第二端与电源接地端GND连接,电源检测电路201的输出端分别与第一保护电路202的第一输入端和第一逻辑控制电路203的第一输入端连接,第一保护电路202的输出端与第一逻辑控制电路203的第二输入端连接,第一逻辑控制电路203的输出端与第一开关电路204的控制端连接。
在图1A所示的示意图中,第一开关电路204的第一端与电源接地端GND连接,第一开关电路204的第二端与***端VM连接。
在图1B所示的示意图中,第一开关电路204的第一端与电源供电端VDD连接,第一开关电路204的第二端与***端VM连接。
在本申请的实施例中,第一逻辑控制电路203用于在电源检测电路201输出第一电平信号时控制第一开关电路204关断,当电源检测电路201输出第二信号时,第一保护电路202输出放电保护信号,电池保护电路20进入放电保护状态,电池保护电路20在放电保护状态时,第一逻辑控制电路203控制第一开关电路204保持关断。
示例性的,在本实施例中,电源检测电路201的第一端与电源供电端VDD连接,该电源供电端VDD直接或间接与电池10的正极连接,这样,电池保护电路20能够通过电池检测电路201检测是否连接上电池,即电池保护电路20是否被上电。
可选的,在电池保护电路20被上电的第一时长内,该电源检测电路201检测到电源信号并输出第一电平信号,第一逻辑控制电路203接收到该第一电平信号时控制第一开关电路204关断,以切断电池10的放电通路。
在电池保护电路20被上电第一时长之后,该电源检测电路201输出第二信号,第一保护电路202输出放电保护信号,使得电池保护电路20进入放电保护状态,电池保护电路20在放电保护状态时,第一逻辑控制电路203可控制第一开关电路204保持关断,即,使得电池保护电路20保持处于放电保护状态。其中,在本实施例中,第二信号为第二电平信号或者为由第一电平信号转变为第二电平信号的边沿信号。
本申请实施例主要应用在电池10的放电过程中,以解决电池保护电路20被上电时,电池10可能对电池保护电路和负载电路进行频繁上电、断电致使电子设备毁坏的问题。因而,本申请实施例中的第一保护电路202可以是放电保护电路,例如,过放电压保护电路、放电过流保护电路等。这样,在电池保护电路20被上电且电源检测电路201输出第二信号时,第一保护电路202输出放电保护信号,可以触发电池保护电路20进入放电保护状态,使得第一逻辑控制电路203控制第一开关电路204保持关断,电池保护电路20保持处于放电保护状态,这时,电池10不能通过电池保护电路20放电。
在本申请的一种可能设计中,第一开关电路204可以包括开关管和衬底控制电路,开关管可以为金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET,简称金氧半场效晶体管或MOS管),开关管的控制端和衬底控制电路均与第一逻辑控制电路203电连接,衬底控制电路用于实现开关管的衬底的正确偏置。在本申请的另一种可能设计中,第一开关电路204可以包括充电开关和放电开关,其中,充电开关和放电开关可以均为MOS管,充电开关和放电开关分别与第一逻辑控制电路203电连接,在电池保护电路20上电时,可以控制放电开关断开截止,此时电池10不能通过放电开关进行放电。
可理解,在本申请的其他可能设计中,第一开关电路204还可以通过其他的设计形式实现,例如,只包括一个开关管。本申请实施例并不对第一开关电路204的具体设计进行限定,其可以根据实际需求设定,此处不做赘述。
在本申请的实施例中,电池保护电路被上电的第一阶段,电源检测电路可输出第一电平信号,使得第一逻辑控制电路控制第一开关电路关断,而在电池保护电路被上电的第二阶段,电源检测电路输出第二信号,从而可触发第一保护电路输出放电保护信号,电池保护电路进入放电保护状态,这时,第一逻辑控制电路可控制第一开关电路保持关断截止状态,使得电池保护电路在首次被上电时进入并锁定在放电保护状态,电池不会通过电池保护电路放电,从而避免了电池保护电路与电池组装过程中存在的由于电池电压不稳定导致的电池保护电路和/或负载电路被频繁上电、断电问题,同时降低了设备中电池的耗电问题。
示例性的,在上述各实施例的基础上,图2是本申请第二实施例提供的电子设备的电路结构示意图。如图2所示,在本实施例中,该电池保护电路20还包括锁存电路205。该锁存电路205的第一端与电源检测电路201的输出端连接,锁存电路205的第二端与第一保护电路202连接。
在本实施例中,锁存电路205在电源检测电路201输出第二信号时进入锁定状态,该锁存电路205在锁定状态时保持输出保护触发信号,该保护触发信号用于使第一保护电路202输出放电保护信号。
可选的,参照图2所示,锁存电路205可以在接收到第一边沿信号时被触发锁存,该第一边沿信号可以是由第一电平信号变为第二电平信号的边沿信号,因而,当电源检测电路201输出第二信号时,即电源检测电路201输出由第一电平信号变为第二电平信号的边沿信号或者第二电平信号时,锁存电路205可进入锁定状态,并且在锁定状态时可保持输出保护触发信号,以使得第一保护电路202输出放电保护信号。
示例性的,第一电平信号为高电平信号,第二电平信号为低电平信号,第一边沿信号为下降沿信号,因而,锁存电路205可在接收到下降沿信号时被触发锁存,即锁定并保存接收到的低电平信号并输出保护触发信号,使得第一保护电路202输出放电保护信号,这样,第一逻辑控制电路203在接收到放电保护信号时控制第一开关电路204关断截止。示例性的,第二信号为由第一电平信号转变为第二电平信号的边沿信号,再结合锁存电路205,这样设置可以使电池保护电路20完成上电后且电池保护电路20处于正常工作状态时,即使电源检测电路201持续输出第二电平信号,也不会因为第二电平信号使电池保护电路20进入放电保护状态,也即由于上电触发进入放电保护状态一般是一次性的,电源检测电路201不会在上电的其他时间触发电池保护电路20进入放电保护状态。
可选的,在本实施例中,锁存电路205可以通过D触发器实现,例如,在接收到下降沿信号时进入锁定状态。
在本申请的实施例中,利用锁存电路205在锁定状态下保持输出保护触发信号,可使得第一保护电路202的输入电压被拉低或者使第一保护电路202的至少部分电路单元被使能,实现电池保护电路20进入放电保护状态,以使第一逻辑控制电路203可保持控制第一开关电路204关断截止。
可选的,在实际应用中,当用户拿到包含该电池保护电路的电子设备后,若需要电子设备正常使用则需要电池保护电路退出放电保护状态。但是,电池保护电路20上电后,电源检测电路201会一直输出第二信号,其会使第一保护电路202保持输出放电保护信号,或者,在锁存电路205保持输出保护触发信号的作用下,第一保护电路202也会保持输出放电保护信号,这可能导致电池保护电路20无法退出放电保护状态,致使电池无法正常放电。为了解决该问题,在上述各实施例的基础上,下述将根据第一保护电路202的类型对上述各实施例提供的电池保护电路20进行了改进。
作为一种示例,图3A是本申请第三实施例提供的电子设备的一种结构示意图。在本实施例中,第一保护电路202包括过放电压保护电路202A,相应的,参照图3A所示,过放电压保护电路202A的输入端与电源供电端VDD连接,电池保护电路20还包括第三开关电路206和第二逻辑控制电路207。该第三开关电路206的控制端和第二逻辑控制电路207的第一输入端均与过放电压保护电路202A连接,第三开关电路206的第一端和第二逻辑控制电路207的第二输入端均与***端VM连接,第二逻辑控制电路207的输出端分别与过放电压保护电路202A、锁存电路205连接。
作为一种示例,第一开关电路204的第一端与电源接地端GND连接时,第三开关电路206的第二端与电源供电端VDD连接,具体如图3A所示。作为另一种示例,第一开关电路204的第一端与电源供电端VDD连接时,第三开关电路206的第二端与电源接地端GND连接。
在本实施例中,当过放电压保护电路202A输出放电保护信号时,第三开关电路206开启导通,第二逻辑控制电路207输出第一休眠信号,过放电压保护电路202A接收到第一休眠信号时持续输出放电保护信号,锁存电路205接收到第一休眠信号时解除锁定状态。
继续参照图3A所示,在本实施例中,过放电压保护电路202A主要是通过检测电池电压与过放检测电压的大小,避免电池过放电。例如,在图3A所示的实施例中,第一开关电路204的第一端与电源接地端GND连接时,第三开关电路206的第二端与电源供电端VDD连接,这样,当过放电压保护电路202A输出放电保护信号时,第三开关电路206开启导通,***端VM的电压被上拉至接近电源供电端VDD的电压,使得电池保护电路20保持在过放电压保护状态。
示例性的,假设放电保护信号为低电平信号,第三开关电路206包括第三开关单元M3和第三电阻R3,第三开关单元M3为P型MOS管,第三开关单元M3的源端与电源供电端VDD连接,第三开关单元M3的漏极通过第三电阻R3与***端VM连接。
在本实施例中,电池保护电路20保持在过放电压保护状态时,***端VM的电压为高电平信号,例如,第二逻辑控制电路207可以包括非门和或非门,其中,非门的输入端与***端VM连接,非门的输出端与或非门的第二输入端连接,或非门的第一输入端与过放电压保护电路202A的输出端连接,或非门的输出端分别与锁存单元205和过放电压保护电路202A连接,这时,第二逻辑控制电路207可以根据低电平的放电保护信号和高电平的***端电压信号输出第一休眠信号,例如,该第一休眠信号为高电平信号。
在本实施例中,第一休眠信号可以使得过放电压保护电路202A被持续使能或者使其输入电压被持续拉低,触发过放电压保护电路202A持续输出放电保护信号(此时,实际为过放电压保护信号)。
在本实施例中,第一休眠信号可以作用于锁存电路205的使能端(或复位端),使得锁存电路205接收到第一休眠信号时解除锁定状态。这样,若***端VM的电压发生变化,第二逻辑控制电路207则停止输出第一休眠信号,使得过放电压保护电路202A退出过放电压保护状态,从而使得电池保护电路20进入正常工作状态。
可理解,***端VM的电压发生变化可以通过不同的方式实现,例如,在电池保护电路20连接充电装置被充电时,***端VM的电压会由高电平信号变为低电平信号,使得第二逻辑控制电路207则停止输出第一休眠信号;此外,还可通过其他方式使***端VM与电源接地端GND组成回路,以将***端VM的电压拉低。本申请实施例并不限定触发***端VM电压发生变化的方式,其可以根据实际需求设定,此处不做赘述。
可选的,在图3A所示实施例的基础上,图3A1是图3A中过放电压保护电路的一种电路结构示意图。如图3A1所示,过放电压保护电路202A包括过放电压保护单元202A1、延时保护电路202A2、锁存单元202A3和逻辑门电路202A4。
在本实施例中,参照图3A1所示,锁存电路205的输出端与逻辑门电路202A4的第一输入端连接,过放电压保护单元202A1的输出端分别与延时保护电路202A2、锁存单元202A3和逻辑门电路202A4的第二输入端连接,延时保护电路202A2通过锁存单元202A3与逻辑门电路202A4的第三输入端连接,逻辑门电路202A4的输出端分别与第二逻辑控制电路207的第一输入端、第三开关电路206的控制端、第一逻辑控制电路203的第二输入端连接,第二逻辑控制电路207的输出端分别与锁存电路205、过放电压保护单元202A1和延时保护电路202A2连接;其中,当逻辑门电路202A4接收到保护触发信号时,逻辑门电路202A4输出放电保护信号,第三开关电路206开启导通,第一逻辑控制电路203控制第一开关电路204保持关断,***端VM的电压被拉高,第二逻辑控制电路207根据放电保护信号和***端VM的电压信号输出第一休眠信号,该第一休眠信号用于使能过放电压保护单元202A1的放电过压保护功能、屏蔽延时保护电路202A2的延时功能以及解除锁存电路205的锁定状态。
在本申请实施例的过放电压保护电路202A中,逻辑门电路202A4与锁存电路205直接连接,因而,在锁存电路205输出保护触发信号时,逻辑门电路202A4会直接输出放电保护信号,使得第三开关电路206开启导通、第一逻辑控制电路203控制第一开关电路204保持关断,相应的,***端VM的电压被拉高,第二逻辑控制电路207根据放电保护信号和***端VM的电压信号会输出第一休眠信号至锁存电路205、过放电压保护单元202A1和延时保护电路202A2,使得过放电压保护单元202A1的放电过压保护功能被使能、延时保护电路202A2的延时功能被屏蔽以及锁存电路205的锁定状态被解除。相应的,锁存电路205的锁定状态被解除,停止输出保护触发信号,但过放电压保护单元202A1输出第一保护信号,且第一保护信号未经延时保护电路202A2的延时处理直接传输至锁存单元202A3,使得锁存单元202A3持续输出延时到达信号,逻辑门电路202A4根据第一保护信号和延时到达信号保持输出放电保护信号。
本方案中,在过放电压保护电路输出放电保护信号时,借助于第三开关单元和第二逻辑控制电路,既可以解除锁存电路的锁定状态,也可以使得过放电压保护电路保持输出放电保护信号,为后续经过上电阶段后进入正常工作状态奠定了基础。
可选的,在图3A所示实施例的基础上,图3A2是图3A中过放电压保护电路的另一种电路结构示意图。图3A2和图3A1类似,过放电压保护电路202A包括过放电压保护单元202A1、延时保护电路202A2、锁存单元202A3和逻辑门电路202A4。
在本实施例中,参照图3A2所示,锁存电路205的输出端分别与过放电压保护单元202A1和延时保护电路202A2连接,过放电压保护单元202A1的输出端分别与延时保护电路202A2、锁存单元202A3和逻辑门电路202A4的第一输入端连接,延时保护电路202A2通过锁存单元202A3与逻辑门电路202A4的第二输入端连接,逻辑门电路202A4的输出端分别与第二逻辑控制电路207的第一输入端、第三开关电路206的控制端、第一逻辑控制电路203的第二输入端连接,第二逻辑控制电路207的输出端分别与锁存电路205、过放电压保护单元202A1连接;其中,当过放电压保护单元202A1接收到保护触发信号时,过放电压保护单元202A1输出第一保护信号,延时保护电路202A2的延时功能被屏蔽,锁存单元202A3经由延时保护电路202A2进入锁定状态,在锁定状态下,锁存单元202A3持续输出延时到达信号,逻辑门电路202A4根据第一保护信号和延时到达信号输出放电保护信号,第三开关电路206开启导通,第一逻辑控制电路203控制第一开关电路204保持关断,***端VM的电压被拉高,第二逻辑控制电路207根据放电保护信号和***端VM的电压信号输出第一休眠信号,第一休眠信号用于使能过放电压保护单元202A1的放电过压保护功能并解除锁存电路205的锁定状态。
在本申请实施例的过放电压保护电路202A中,锁存电路205输出保护触发信号时,过放电压保护单元202A1的输入电压被拉低,使得过放电压保护单元202A1输出第一保护信号,由于延时保护电路202A2的延时功能被屏蔽,锁存单元202A3可锁存后直接输出延时到达信号,并且在过放电压保护单元202A1保持输出第一保护信号的期间,锁存单元202A3会持续输出延时到达信号,不需要再经过延时保护电路202A2的延时处理,逻辑门电路202A4输出放电保护信号,使得第三开关电路206开启导通以及第一逻辑控制电路203控制第一开关电路204保持关断,***端VM的电压被拉高,第二逻辑控制电路207输出第一休眠信号至锁存电路205和过放电压保护单元202A1,使得过放电压保护单元202A1的过放电压保护功能被使能,继续输出第一保护信号,同时使得锁存电路205的锁定状态被解除。
在本实施例中,在锁存电路输出保护触发信号时,过放电压保护单元的输入电压被拉低,使得过放电压保护电路进入过放电压保护状态,随后,利用第二逻辑控制电路输出的第一休眠信号既可以使过放电压保护单元被使能,过放电压保护电路进入过放电压保护状态,也可以解除锁存电路的锁定状态,为后续电池保护电路恢复正常工作状态奠定了基础。
值得注意的是,可选的,在上述图3A1和图3A2所示的实施例中,第二逻辑控制电路207的输出端还可以与逻辑门电路202A4连接,这样在过放电压保护电路202A输出放电保护信号但***端VM的电压未被拉高之前,第二逻辑控制电路207可输出第二休眠信号至逻辑门电路202A4,使逻辑门电路202A4直接输出放电保护信号,这样过放电压保护电路202A能够维持在过放电压保护状态,缩短了控制路径和控制时长,进一步保证了电池保护电路20上电时的电路稳定性。
可理解,在电池保护电路20中,当电路和/或单元的输出端或输入端分别与两个或两个以上的端子连接时,所述的输出端可以是同一个输出端,也可以是不同的输出端,所述的输入端可以是同一个输入端,也可以是不同的输入端,其可以根据实际需求进行设置一个或多个端子,本实施例不对齐进行限定。
作为一种示例,图3B是本申请第三实施例提供的电子设备的另一种电路结构示意图。在本实施例中,第一保护电路202包括放电过流保护电路202B,相应的,参照图3B所示,放电过流保护电路202B的输入端与***端VM连接,电池保护电路20还包括第四开关电路208和电压检测电路209。该第四开关电路208的控制端和电压检测电路209的第一输入端均与放电过流保护电路202B连接,第四开关电路208的第一端和电压检测电路209的第二输入端均与***端VM连接,电压检测电路209的输出端分别与放电过流保护电路202B、锁存电路205连接。
作为一种示例,第一开关电路204的第一端与电源接地端GND连接时,第四开关电路208的第二端与电源接地端GND连接,具体如图3B所示。作为另一种示例,第一开关电路204的第一端与电源供电端VDD连接时,第四开关电路208的第二端与电源供电端VDD连接。
在本实施例中,当放电过流保护电路202B输出放电保护信号时,第四开关电路208开启导通,电压检测电路209在放电过流保护电路202B未进入放电过流保护状态时输出放电过流保持信号,该放电过流保持信号用于使放电过流保护电路202B持续输出放电保护信号,电压检测电路209在放电过流保护电路202B进入放电过流保护状态时输出放电过流保护信号,锁存电路205接收到放电过流保护信号时解除锁定状态。
继续参照图3B所示,在本实施例中,放电过流保护电路202B主要是通过检测放电电流(实际检测的为表征放电电流的电压)与预设放电电流(实际为放电过流阈值电压)的大小,避免电池放电电流过大。例如,在图3B所示的实施例中,第一开关电路204的第一端与电源接地端GND连接时,第四开关电路208的第二端与电源接地端GND连接,电池保护电路20的P+和P-之间连接负载电路30。这样,在放电过流保护电路202B在接收锁存电路205输出的保护触发信号时可以输出放电保护信号。
当放电过流保护电路202B输出放电保护信号时,第四开关电路208开启导通,第一逻辑控制电路203控制第一开关电路204保持关断,电池10、负载电路30、第四开关电路208形成通路,***端VM的电压被拉高,在***端VM的电压大于或等于放电过流阈值电压时,电池保护电路20进入放电过流保护状态。
示例性的,假设放电保护信号为低电平信号,第四开关电路包括第四开关单元M4和第四电阻R4,第四开关单元M4为N型MOS管,第四开关单元M4的源端与电源接地端GND连接,第四开关单元M4的漏极通过第四电阻R4与***端VM连接,第四开关单元M4的控制端与放电过流保护电路202B连接。
可理解,在本实施例中,第四电阻R4的阻值大于负载电路30的阻值。示例性的,R4的阻值可以在10k-100k之间。
在本实施例中,在放电过流保护电路202B输出放电保护信号时,第四开关电路208导通,***端VM的电压被逐渐拉高,电压检测电路209将***端VM的电压与放电过流阈值电压进行比较,在第一阶段,***端VM的电压小于或等于放电过流阈值电压时,电压检测电路209认为放电过流保护电路202B未真正进入放电过流状态,则输出放电过流保持信号,以使能放电过流保护电路202B的放电过流保护功能,使放电过流保护电路202B保持输出放电保护信号;在第二阶段,***端VM的电压被拉高且保持为较高而为高电平时,***端VM的电压大于放电过流阈值电压,此时,电压检测电路209认为放电过流保护电路202B已真正进入放电过流状态,则输出放电过流保护信号,以解除锁存电路205的锁定状态并清除锁存。
也就是说,电压检测电路209在***端VM的电压小于或等于放电过流阈值电压时输出放电过流保持信号,以使能放电过流保护电路202B的放电过流保护功能,而在***端VM的电压大于放电过流阈值电压时认为放电过流保护电路202B已真正进入放电过流保护状态,此时,才会输出放电过流保护信号至锁存电路205,以解除锁存电路205的锁定状态。
在本实施例中,放电过流保持信号可以使得放电过流保护电路202B被使能,触发放电过流保护电路202B持续输出放电保护信号,放电过流保护信号可以作用于锁存电路205的使能端(或复位端),使得锁存电路205接收到放电过流保护信号时解除锁定状态。这样,若***端VM的电压发生变化,且***端VM的电压小于或等于放电过流阈值电压,电压检测电路209停止输出放电过流保护信号,放电过流保护电路202B也会退出对电池10的放电过流保护,从而使得电池保护电路20进入正常工作状态。
可理解,***端VM的电压发生变化可以通过不同的方式实现,例如,在放电过流保护情况下,第一开关电路204保持断开,***端VM和电源接地端GND之间通过第四电阻R4、第四开关单元M4连接,在电池保护电路20连接负载电阻的期间,且第四电阻R4大于负载电阻时,***端VM的电压为高电平。若电池保护电路20断开与负载电阻的连接,则***端VM的电压被拉至地电位,当***端VM的电压降低到低于放电过流阈值电压时,电池保护电路20退出放电过流保护状态。本申请实施例并不限定触发***端VM电压发生变化的方式,其可以根据实际需求设定,此处不做赘述。
可选的,在图3B所示实施例的基础上,图3B1是图3B中放电过流保护电路的一种电路结构示意图。如图3B1所示,放电过流保护电路202B包括放电过流保护单元202B1、延时保护电路202B2、锁存单元202B3和逻辑门电路202B4。
参照图3B1所示,锁存电路205的输出端与逻辑门电路202B4的第一输入端连接,放电过流保护单元202B1的输出端分别与延时保护电路202B2、锁存单元202B3和逻辑门电路202B4的第二输入端连接,延时保护电路202B2通过锁存单元202B3与逻辑门电路202B4的第三输入端连接,逻辑门电路202B4的输出端与分别与电压检测电路209的第一输入端、第四开关电路208的控制端、第一逻辑控制电路203的第二输入端连接,电压检测电路209的输出端分别与锁存电路205、放电过流保护单元202B1和延时保护电路202B2连接;
逻辑门电路202B4在接收到保护触发信号时输出放电保护信号,第四开关电路208开启导通,第一逻辑控制电路203控制第一开关电路204保持关断,***端VM的电压升高,在***端VM的电压小于或等于放电过流阈值电压时,放电过流保护单元202B1未进入放电过流保护状态,电压检测电路209输出放电过流保持信号,在***端VM的电压大于放电过流阈值电压时,放电过流保护单元202B1进入放电过流保护状态,电压检测电路209输出放电过流保护信号,其中,放电过流保持信号用于使能放电过流保护单元202B1的放电过流保护功能并屏蔽延时保护电路202B2的延时功能,锁存单元202B3经由延时保护电路202B2进入锁定状态并在锁定状态下持续输出延时到达信号,逻辑门电路202B4保持输出放电保护信号,放电过流保护信号用于解除锁存电路205的锁定状态并清除锁存。
在本申请实施例的放电过流保护电路202B中,逻辑门电路202B4与锁存电路205直接连接,因而,在锁存电路205输出保护触发信号时,逻辑门电路202B4会直接输出放电保护信号,使得第四开关电路208开启导通、第一逻辑控制电路203控制第一开关电路204保持关断,相应的,由于电池保护电路20连接负载电路30,因而,***端VM的电压逐渐被拉高,在***端VM的电压小于或等于放电过流阈值电压时,放电过流保护单元202B1未真正进入放电过流保护状态,但电压检测电路209会输出放电过流保持信号至放电过流保护单元202B1和延时保护电路202B2,使得放电过流保护单元202B1输出第一保护信号且屏蔽延时保护电路202B2的延时功能,使得锁存单元202B3经延时保护电路202B2后进入锁定状态,且在锁定状态下,锁存单元202B3持续输出延时到达信号,逻辑门电路202B4根据第一保护信号和延时到达信号输出放电保护信号;在***端VM的电压大于或等于放电过流阈值电压时,放电过流保护单元202B1真正进入放电过流保护状态,放电过流保护单元202B1输出第一保护信号,锁存单元202B3持续输出延时到达信号,直到放电过流保护单元202B1输出的保护信号发生变化时清除锁存,逻辑门电路202B4持续输出放电保护信号,而电压检测电路209会输出放电过流保护信号至锁存电路205,锁存电路205在接收到放电过流保护信号时解锁锁定状态并清除锁存。
可理解,在本实施例中,放电过流保护单元202B1可以根据***端VM的电压判断是否进入放电过流保护状态,也可以根据从电压检测电路209接收到的放电过流保持信号进入放电过流保护状态,且放电过流保持信号可屏蔽延时保护电路202B2的延时功能,两者协同工作,有效避免了电池保护电路20在上电过程中可能出现的上电抖动问题。
可选的,在图3B所示实施例的基础上,图3B2是图3B中放电过流保护电路的另一种电路结构示意图。图3B2和图3B1类似,放电过流保护电路202B包括放电过流保护单元202B1、延时保护电路202B2、锁存单元202B3和逻辑门电路202B4。
在本实施例中,参照图3B2所示,锁存电路205的输出端分别与放电过流保护单元202B1和延时保护电路202B2连接,放电过流保护单元202B1的输出端分别与延时保护电路202B2、锁存单元202B3和逻辑门电路202B4的第一输入端连接,延时保护电路202B2通过锁存单元202B3与逻辑门电路202B4的第二输入端连接,逻辑门电路202B4的输出端分别与电压检测电路209的第一输入端、第四开关电路208的控制端和第一逻辑控制电路203的第二输入端连接;
当放电过流保护单元202B1接收到保护触发信号时,放电过流保护单元202B1输出第一保护信号,延时保护电路202B2的延时功能被屏蔽,锁存单元202B3经由延时保护电路202B2进入锁定状态,在锁定状态下,锁存单元202B3持续输出延时到达信号,直到放电过流保护单元202B1的输出信号发生变化时清除锁存。逻辑门电路202B4根据第一保护信号和延时到达信号输出放电保护信号,第四开关电路208开启导通,第一逻辑控制电路203控制第一开关电路204保持关断,***端VM的电压升高,在***端VM的电压小于或等于放电过流阈值电压时,电压检测电路209输出放电过流保持信号,在***端VM的电压大于放电过流阈值电压时,电压检测电路209输出放电过流保护信号,其中,放电过流保持信号用于使能放电过流保护单元202B1的放电过流保护功能,放电过流保护信号用于解除锁存电路205的锁定状态并清除锁存。
在本申请实施例的放电过流保护电路202B中,锁存电路205输出保护触发信号时,放电过流保护单元202B1的放电过流功能被使能,使得放电过流保护单元202B1输出第一保护信号,由于延时保护电路202B2的延时功能被屏蔽,锁存单元202B3可锁存后直接输出延时到达信号,并且在放电过流保护单元202B1保持输出第一保护信号的期间,锁存单元202B3会持续输出延时到达信号,不需要再经过延时保护电路202B2的延时处理,逻辑门电路202B4输出放电保护信号,使得第四开关电路208开启导通以及第一逻辑控制电路203控制第一开关电路204保持关断,这时,在电池保护电路20连接负载电路30时,***端VM的电压会被逐渐拉高,在***端VM的电压小于或等于放电过流阈值电压时,电压检测单元209输出放电过流保持信号至锁存电路205和放电过流保护单元202B1,锁存电路205继续输出保护触发信号,放电过流保护单元202B1在保护触发信号或放电过流保持信号的作用下继续被使能,使得逻辑门电路202B4保持输出放电保护信号;在***端VM的电压大于放电过流阈值电压时,电压检测单元209会输出放电过流保护信号至锁存电路205以解除锁存电路205的锁定状态,但放电过流保护电路202B真正进入放电过流保护状态,放电过流保护单元202B1保持输出第一保护信号,锁存单元202B3持续输出延时到达信号,逻辑门电路202B4会保持输出放电保护信号。
值得注意的是,可选的,在上述图3B1和图3B2所示的实施例中,电压检测电路209的输出端还可以与逻辑门电路202B4连接,这样在放电过流保护电路202B输出放电保护信号但***端VM的电压未被拉高之前,电压检测电路209可输出放电过流保持信号至逻辑门电路202B4,使逻辑门电路202B4直接输出放电保护信号,这样放电过流保护电路202B能够维持在放电过流保护状态,缩短了控制路径和控制时长,进一步保证了电池保护电路20上电时的电路稳定性。
可选的,在本申请的再一种可能设计中,图3C是本申请第三实施例提供的电子设备的再一种电路结构示意图。如图3C所示,第一保护电路202包括放电过流保护单元202B1、延时保护电路202B2、锁存单元202B3、第一逻辑门电路202B4和第二逻辑门电路202B5,电池保护电路20还包括第四开关电路208。
其中,锁存电路205的输出端与第二逻辑门电路202B5的第一输入端连接,放电过流保护单元202B1的输出端分别与延时保护电路202B2、锁存单元202B3和第一逻辑门电路202B4的第一输入端连接,延时保护电路202B2通过锁存单元202B3与第一逻辑门电路202B4的第二输入端连接,第一逻辑门电路202B4的输出端分别与第二逻辑门电路202B5的第二输入端、锁存电路205连接,第二逻辑门电路202B5的输出端分别与第四开关电路208的控制端、第一逻辑控制电路203的第二输入端连接。
第一开关电路204的第一端与电源接地端GND连接时,第四开关电路208的第二端与电源接地端GND连接,或者,第一开关电路204的第一端与电源供电端VDD连接时第四开关电路208的第二端与电源供电端VDD连接;
当第二逻辑门电路202B5接收到保护触发信号时,第二逻辑门电路202B5输出放电保护信号,第四开关电路208开启导通,第一逻辑控制电路203控制第一开关电路204保持关断,***端VM的电压升高,使得放电过流保护单元202B1输出第一保护信号,锁存单元202B3经由延时保护电路202B2进入锁定状态,在锁定状态下,锁存单元202B3持续输出延时到达信号,直到放电过流保护单元202B1的输出信号发生变化时清除锁存。第一逻辑门电路202B4根据第一保护信号和延时到达信号输出放电过流保护信号,第二逻辑门电路202B5持续输出放电保护信号,锁存电路205接收到放电过流保护信号时解除锁定状态。
在该可能设计中,若第一逻辑门电路202B4持续输出放电过流保护信号,可认为第一保护电路进入并保持在真正的放电过流保护状态,锁存电路205便可解除锁存,以便电池保护电路20在***端VM的电压变化满足要求时能够退出上电保护阶段,从而进入正常工作状态。
在本申请的实施例中,电池保护电路可以在上电时自动进入锁定状态,并且在***端VM的电压变化至小于或等于放电过流阈值电压时时退出锁定状态,从而保证用户在拿到装配有该电池保护电路的电子设备时能够被正常使用,提高了用户体验。
可理解,在电池保护电路20中,当电路和/或单元的输出端或输入端分别与两个或两个以上的端子连接时,所述的输出端可以是同一个输出端,也可以是不同的输出端,所述的输入端可以是同一个输入端,也可以是不同的输入端,其可以根据实际需求进行设置一个或多个端子,本实施例不对其进行限定。例如,放电过流保护电路202B的输出端可以是放电过流保护电路202B最后一级电路的输出端,也可以是放电过流保护电路202B中间级电路的输出端,不同的输出端所连接的后级电路可能不同,此处不做赘述。
可选的,在上述实施例的基础上,第一保护电路202可以通过不同的组成实现。
在本申请实施例的一种可能设计中,图4A是本申请第四实施例提供的一种电子设备的电路结构示意图。该实施例是对第一保护电路202的解释说明。如图4A所示,在本实施例中,第一保护电路202包括放电保护电路2021、延时保护电路2022和逻辑门电路2023。
其中,该放电保护电路2021的第一输入端与锁存电路205的第二端连接,放电保护电路2021的输出端分别与延时保护电路2022、逻辑门电路2023的第一输入端连接,延时保护电路2022还与锁存电路205的第二端、逻辑门电路2023的第二输入端连接。当锁存电路205输出保护触发信号时,放电保护电路2021输出第一保护信号,且延时保护电路2022的延时功能被屏蔽,也即延时保护电路2022接收到保护触发信号后,其接着接收第一保护信号并会立即输出延时到达信号,不需要经过延时,且该延时到达信号会保持,结合第一保护信号和该延时到达信号,逻辑门电路2023输出放电保护信号。
在本实施例中,锁存电路205的输出端同时与放电保护电路2021和延时保护电路2022连接,放电保护电路2021的输出端同时与延时保护电路2022和逻辑门电路2023连接,这样,当锁存电路205输出保护触发信号时,一方面,该保护触发信号可触发放电保护电路2021被使能进入放电保护状态或者使放电保护电路2021的输入电压被拉低进入放电保护状态,使放电保护电路2021输出第一保护信号,另一方面,该保护触发信号可使得延时保护电路2022的延时功能被屏蔽,使得第一保护信号不需要经过延时保护电路2022的延时处理,因而,缩短了放电保护信号传输到逻辑门电路2023的时间,通过延时保护电路2022输出的延时到达信号(不需要延时的信号)和放电保护电路2021输出的第一保护信号共同作用产生放电保护信号,进一步保证了逻辑门电路2023可及时输出放电保护信号,进而使第一逻辑控制电路203能够及时控制第一开关电路204保持关断截止,由于不需要经过延时,从而电源检测电路2021从输出第一电平信号转变为输出第二电平信号时不会出现第一开关电路开启的问题。
可理解,在放电保护电路2021持续输出第一保护信号时,逻辑门电路2023可持续输出放电保护信号,直至放电保护电路2021的保护信号发生变化。其中,放电保护信号可以是第一保护电路202的输出信号,是对第一保护信号和延时保护电路2022所输出延时到达信号进行逻辑处理后的信号。
在本申请实施例的另一种可能设计中,图4B是本申请第四实施例提供的另一种电子设备的电路结构示意图。该实施例也是第一保护电路202具体实现的解释说明。如图4B所示,在本实施例中,第一保护电路202包括放电保护电路2021、延时保护电路2022和逻辑门电路2024。
其中,放电保护电路2021的输入端与电源供电端VDD或***端VM连接,放电保护电路2021的输出端分别与延时保护电路2022的输入端、逻辑门电路2024的第一输入端连接,延时保护电路2022的输出端与逻辑门电路2024的第二输入端连接,逻辑门电路2024的第三输入端与锁存电路205的输出端连接,逻辑门电路2024的输出端与第一逻辑控制电路203连接;当锁存电路205输出保护触发信号时,逻辑门电路2024输出放电保护信号。
作为一种示例,当放电保护电路2021包括过放电压保护单元时,放电保护电路2021的输入端与电源供电端VDD连接,此时放电保护状态为过放电压保护状态。在本实施例中,在电池保护电路20正常放电过程中,放电保护电路2021可以判断电池电压与预设过放检测电压的大小,若电池电压降到过放检测电压以下且持续时间达到过放电压检测延时时间或更长,过放电压保护单元会输出过放电压保护信号,使得电池保护电路20进入过放电压保护状态,第一逻辑控制电路203控制第一开关电路204保持断开截止,电池10停止放电。
作为另一种示例,当放电保护电路2021包括放电过流保护单元时,放电保护电路2021的输入端与***端VM连接,此时放电保护状态为放电过流保护状态。电池保护电路20处于正常工作状态时,放电保护电路2021可以判断放电电流与预设放电电流(实际为表征放电电流的电压(***端VM的电压)与放电过流阈值电压)的大小,若放电电流等于或高于预设放电电流且持续时间达到放电过流检测延迟时间,放电过流保护单元会输出第一保护信号,逻辑门电路2024输出放电过流保护信号,可使得电池保护电路20进入放电过流保护状态,第一逻辑控制电路204控制第一开关电路204保持断开截止,电池10停止放电。
因而,在本申请的实施例中,放电保护电路2021的输入端与电源供电端VDD或***端VM连接,其在电池保护电路20被上电时,正常情况下,放电保护电路2021不会输出第一保护信号。但是,参照图4B所示,在电源检测电路201输出第一电平信号时,会触发与电源检测电路201电连接的第一逻辑控制电路203控制第一开关电路204关断截止。在电源检测电路201输出第二信号时,锁存电路205会进入锁定状态且在锁定状态时保持输出保护触发信号至逻辑门电路2024,使得逻辑门电路2024直接输出放电保护信号,同样可使得第一逻辑控制电路203接收到该放电保护信号时控制第一开关电路204关断截止。因而,当电池保护电路20上电时,电池保护电路20会进入并保持在放电保护状态,避免电池10放电。
在该可能设计中,第一保护电路202中包括逻辑门电路2024,这样在锁存电路205输出保护触发信号时,第一保护电路202可直接输出过放保护信号,不需要经过放电保护电路2021的判定以及延时保护电路2022的延时处理,为电池保护电路20保持处于放电保护状态奠定了基础。
在本申请实施例的再一种可能设计中,图4C是本申请第四实施例提供的再一种电子设备的电路结构示意图。该实施例也是对第一保护电路202具体实现的解释说明。如图4C所示,在本实施例中,第一保护电路202包括放电保护电路2021、零延时保护电路2022A、第一锁存单元2025A、延时保护电路2022B、第二锁存单元2025B、第三逻辑门电路2026A和第四逻辑门电路2026B。
其中,放电保护电路2021的第一输入端与锁存电路205的第二端连接,放电保护电路2021的输出端分别与零延时保护电路2022A、延时保护电路2022B、第一锁存单元2025A、第二锁存单元2025B、第三逻辑门电路2026A连接,锁存电路205的输出端还与零延时保护电路2022A、延时保护电路2022B连接,零延时保护电路2022A还与第一锁存单元2025A连接,延时保护电路2022B还与第二锁存单元2025B连接,第一锁存单元2025A和第二锁存单元2025B均与第四逻辑门电路2026B连接,第四逻辑门电路2026B与第三逻辑门电路2026A连接,第三逻辑门电路2026A与第一逻辑控制单元203连接。
在本实施例中,当锁存电路205输出保护触发信号时,放电保护电路2021输出第一保护信号,零延时保护电路2022A被触发工作,延时保护电路2022B不工作,且第一锁存单元2025A未经延时即进入锁定状态,在锁定状态下,第一锁存单元2025A持续输出第一中间信号,第四逻辑门电路2026B接收到第一中间信号持续输出延时到达信号,该延时到达信号和第一保护信号共同作用产生放电保护信号,即,第三逻辑门电路2026A根据延时到达信号和第一保护信号输出放电保护信号。
此后,当锁存电路205未输出保护触发信号时(例如前面描述的锁存电路205被解除锁定状态后),此时延时保护电路2022B工作,零延时保护电路2022A不工作,当放电保护电路2021输出第一保护信号(例如,前面提到的第一休眠信号和/或放电过流保持信号导致)时,由于第一锁存单元2025A已锁存输出第一中间信号,从而第四逻辑门电路2026B持续输出延时到达信号,从而当放电保护电路2021输出第一保护信号时,第一保护电路202会立即输出放电保护信号。
另外,在本实施例中,当电池保护电路20过了上电且处于正常工作状态时,此时延时保护电路2022B工作,零延时保护电路2022A不工作,当延时保护电路2022B持续接收第一保护信号且经过延时时长后,第二锁存单元2025B被触发进入锁定状态,在锁定状态下,第二锁存单元2025B持续输出第二中间信号,第四逻辑门电路2026B接收到第二中间信号持续输出延时到达信号。
在本申请实施例的又一种可能设计中,图4D是本申请第四实施例提供的又一种电子设备的电路结构示意图。图4D与图4C的区别在于:在图4C所示的第一保护电路202中,零延时保护电路2022A和延时保护电路2022B分别配备锁存单元,而在图4D所示的第一保护电路202中,零延时保护电路2022A和延时保护电路2022B共用锁存单元2025。
具体的,如图4D所示,在本实施例中,第一保护电路202包括放电保护电路2021、零延时保护电路2022A、延时保护电路2022B、锁存单元2025和第三逻辑门电路2026A。
其中,放电保护电路2021的第一输入端与锁存电路205的第二端连接,放电保护电路2021的输出端分别与零延时保护电路2022A、延时保护电路2022B、锁存单元2025、第三逻辑门电路2026A连接,锁存电路205的输出端还与零延时保护电路2022A、延时保护电路2022B连接,零延时保护电路2022A和延时保护电路2022B均与锁存单元2025连接,锁存单元2025与第三逻辑门电路2026A连接,第三逻辑门电路2026A与第一逻辑控制电路203连接。
在本实施例中,当锁存电路205输出保护触发信号时,放电保护电路2021输出第一保护信号,零延时保护电路2022A被触发工作,延时保护电路2022B不工作,且锁存单元2025经由零延时保护电路2022A即刻进入锁定状态,在锁定状态下,锁存单元2025持续输出延时到达信号,第三逻辑门电路2026A根据该延时到达信号和第一保护信号输出放电保护信号,第一逻辑控制电路203控制第一开关电路204保持关断。
与图4C的描述类似,此后,当锁存电路205未输出保护触发信号时,零延时保护电路2022A不工作,延时保护电路2022B工作,当放电保护电路2021输出第一保护信号(例如前面提到的第一休眠信号和/或放电过流保持信号导致)时,由于锁存单元2025已锁存输出延时到达信号,从而当放电保护电路2021输出第一保护信号时,第三逻辑门电路2026A会立即输出放电保护信号。
另外,在本实施例中,当电池保护电路20过了上电且处于正常工作状态时,此时延时保护电路2022B工作,零延时保护电路2022A不工作,当延时保护电路2022B持续接收第一保护信号且经过延时时长后,锁存单元2025被触发进入锁定状态,在锁定状态下,锁存单元2025会持续输出延时到达信号。
另外,在图4C和图4D的情形中,由于第一锁存单元2025A/第二锁存单元2025B/锁存单元2025与放电保护电路2021的输出端连接,第一锁存单元2025A/第二锁存单元2025B/锁存单元2025的锁存状态的解除为:当电池保护电路20由放电保护状态恢复到正常工作状态时,即放电保护电路2021输出的保护信号发生变化(例如,停止输出第一保护信号),第一锁存单元2025A/第二锁存单元2025B的锁存状态被解除,第一中间信号/第二中间信号被清除,相应的,锁存单元2025的锁存状态被解除,延时到达信号被清除。
在本申请实施例的一种可能的设计中,图5A是本申请第五实施例提供的电子设备的一种电路结构示意图。图5B是本申请第五实施例提供的电子设备的另一种电路结构示意图。该实施例主要对电池保护电路20中电源检测电路201的结构进行解释说明。如图5A和图5B所示,该电源检测电路201包括充电电路2011和阈值检测单元2012。其中,充电电路2011的第一端与电源供电端VDD连接,充电电路2011的第二端与电源接地端GND连接,充电电路2011的第三端与阈值检测单元2012的输入端连接,阈值检测单元2012的输出端分别与第一保护电路202的第一输入端、第一逻辑控制电路203的第一输入端连接。
在本实施例中,阈值检测单元2012在其输入电压满足第一条件时,输出第一电平信号,在其输入电压满足第二条件时输出的信号由第一电平信号变为第二电平信号,相应的,上述第二信号为第二电平信号或者由第一电平信号变为第二电平信号的边沿信号。
可选的,在本申请的实施例中,阈值检测单元2012可以实时检测其输入电压的大小,并根据输入电压的大小确定输出信号。示例性的,当电池保护电路20刚开始被上电时,第一电路2011被充电,在第一电路2011被充电的第一阶段,阈值检测单元2012的输入电压满足第一条件,这时,阈值检测单元2012输出第一电平信号,随着第一电路2011被充电,阈值检测单元2012的输入电压满足第二条件,第一电路2011进入被充电的第二阶段,即,阈值检测单元2012的输入电压到达第一电压阈值时,阈值检测单元2012输出的信号由第一电平信号变为第二电平信号。
可选的,参照图5A和图5B所示,第一电路2011可以包括第一充电元件2011A和第一电容C1,其中,第一充电元件2011A可以为电阻、耗尽型开关管、电流源或电容。在实际应用中,第一充电元件2011A和第一电容C1的位置不同时,阈值检测单元2012输入电压的变化趋势不同,下述通过图5A和图5B进行解释说明。
作为一种示例,参照图5A所示,第一充电元件2011A的第一端与电源供电端VDD连接,第一充电元件2011A的第二端和第一电容C1的第一端连接,且,第一充电元件2011A和第一电容C1的连接点与阈值检测单元2012的输入端连接,第一电容C1的第二端与电源接地端GND连接。
在本申请的实施例中,第一充电元件2011A连接在电源供电端VDD和第一电容C1之间,在电池保护电路20被上电时,电池10可以通过电源供电端VDD、第一充电元件2011A为第一电容C1充电,从而使得阈值检测单元2012的输入电压增大。也即,第一充电元件2011A可以在其两端存在压差时导通,以使得第一电容C1被充电。因而,在本示例中,阈值检测单元2012在其输入电压小于第一电压阈值时输出第一电平信号,在其输入电压到达第一电压阈值时输出的信号由第一电平信号变为第二电平信号。
作为另一种示例,参照图5B所示,第一电容C1的第一端与电源供电端VDD连接,第一电容C1的第二端和第一充电元件2011A的第一端连接,且,第一电容C1和第一充电元件2011A的连接点与阈值检测单元2012的输入端连接,第一充电元件2011A的第二端与电源接地端GND连接。
在本申请的实施例中,第一充电元件2011A连接在第一电容C1和电源接地端GND之间,在电池保护电路20被上电之前,第一电容C1的两个电极片之间的电压相等的,压降为0,阈值检测单元2012的输入电压约等于电池10的电压,在电池保护电路20被上电时,电池10逐渐为第一电容C1充电,第一电容C1上两个电极片之间的压降越来越大,由于阈值检测单元2012的输入电压等于电池10的电压减去第一电容C1上的压降,使得阈值检测单元2012的输入电压逐渐变小。因而,阈值检测单元2012在其输入电压大于第一电压阈值时输出第一电平信号,在其输入电压下降至小于或等于第一电压阈值时输出的信号由第一电平信号变为第二电平信号。
可选的,在本申请的实施例中,第一电压阈值是阈值检测单元2012的阈值电压,其可以是设定的一个电压值,本实施例并不对第一电压阈值的具体取值进行限定。示例性的,第一充电元件2011A可以通过电阻、耗尽型开关管或电流源实现,具体如何连接为本领域的常规技术,在此不再赘述。可理解,第一充电元件2011A也可以通过其他的元件实现,只要够满足上述的电信号传输原理即可,本实施例并不对其进行限定。
可选的,在上述图5A所示实施例的基础上,图5C是本申请第五实施例提供的电子设备的再一种电路结构示意图。图5D是阈值检测单元的输入电压和输出电压的一种变化示意图。该实施例是在上述图5A所示实施例的基础上对电源检测电路201结构的进一步说明,在该示例中,以第一充电元件2011A等效为电流源为例进行说明。如图5C所示,该电源检测电路201还包括第二开关单元M2,该第二开关单元M2的第一端与电源供电端VDD连接,第二开关单元M2的第二端与阈值检测单元2012的输入端连接,第二开关单元M2的控制端与阈值检测单元2012的输出端连接。
在本申请的实施例中,当阈值检测单元2012输出第一电平信号时,第二开关单元M2关断截止,当阈值检测单元2012输出第二电平信号时,第二开关单元M2开启导通,以使阈值检测单元2012的输入端的电压被上拉。
示例性的,请结合参见图5C、图5D所示,在本申请的实施例中,以第一充电元件2011A为电流源进行举例说明时,当电池保护电路20上电后,第一电容C1逐渐被充电,阈值检测单元2012输入端的电压逐渐升高,即阈值检测单元2012的输入电压逐渐增大,当阈值检测单元2012的输入电压小于第一电压阈值时,阈值检测单元2012输出第一电平信号,该第一电平信号作用于第二开关单元M2的控制端,使得第二开关单元M2关断截止。随着充电的进行,当阈值检测单元2012的输入电压升高到第一电压阈值时,阈值检测单元2012输出的信号由第一电平信号变为第二电平信号,该第二电平信号作用于第二开关单元M2的控制端,使得第二开关单元M2开启导通,相应的,阈值检测单元2012的输入电压变为电源供电端VDD的电压。
可理解,当第一充电元件2011A为电阻时,阈值检测单元2012的输入电压的变化趋势不同,其曲线的斜率可以逐渐减小,具体变化趋势与第一充电元件2011A的特性有关,本实施例不对其进行限定。
可选的,在本申请的实施例中,阈值检测单元2012可以是一个带阈值的反相器,例如,施密特触发器,第二开关单元M2可以是P型MOS管。当阈值检测单元2012输出第二电平信号时,可触发第二开关单元M2开启导通,使得阈值检测单元2012的输入电压突变至电源供电端VDD的电压,并保持不变,相应的,阈值检测单元2012保持输出第二电平信号不变。
在实际应用中,当电池的电压跳变时,其可能会使阈值检测单元2012的输出电压发生跳变,从而可能使得接收阈值检测单元2012所输出信号的电路被误触发,针对该问题,通过增设第二开关单元M2,在阈值检测单元2012的输入电压满足第二条件之后,使阈值检测单元2012的输入电压与阈值检测单元2012的电源端的电压保持一致,这样可以有效避免由于电池的电压跳变可能致使阈值检测单元2012的输出电压跳变的问题,降低了误触发的风险。
可选的,针对电池保护电路20包括锁存电路205的情形,通过增设第二开关单元M2,可以在电池的电压跳变时,保证锁存电路205的输出稳定性,避免了由于阈值检测单元2012的输出电压跳变可能导致的锁存电路205和/或第一逻辑控制电路203被反复误触发的问题。
可理解,在图5B所示的实施例的基础上,电源检测电路201也可以包括第二开关单元,其实现原理和有益效果类似,即,当电池保护电路20上电后,阈值检测单元2012的输入电压从电源的电压逐渐减小,当阈值检测单元2012的输入电压降低至小于或等于第一电压阈值时,阈值检测单元2012输出的信号由第一电平信号变为第二电平信号,该第二电平信号作用于第二开关单元M2的控制端,使得第二开关单元M2开启导通,相应的,阈值检测单元2012的输入电压变为电源接地端GND的电压。可理解,阈值检测单元2012的输入电压的变化曲线的斜率可以是恒定的,也可以是变化的,其根据第一充电元件2011A的性质确定,此处不做赘述。
可选的,在本申请各实施例提供的电池保护电路20中,电池保护电路20上电时,第一保护电路202控制第一开关电路204导通所需的时间大于电源检测电路201控制第一开关电路204关断所需的时间,也即第二逻辑控制单元2032优先输出低电平信号至第一逻辑控制单元2031的第一输入端以控制第一开关电路204断开截止,第三逻辑控制单元2033相对晚些输出高电平信号给第一逻辑控制单元2031以控制第一开关电路204导通(电源检测电路输出第一电平信号时)。
在本实施例中,电池保护电路刚上电时,电源检测电路输出第一电平信号,此时,第一逻辑控制电路根据第一电平信号将控制第一开关电路关断,而由于第一保护电路处于正常工作状态,第一逻辑控制电路将控制第一开关电路导通,为了保证电池保护电路被上电后保持在截止状态,这时,第一保护电路控制第一开关电路导通所需的时间需要大于电源检测电路控制第一开关电路关断所需的时间,这样可避免第一开关电路导通后再关闭,提高电池保护电路的稳定性。
可选的,在本申请的一种实施例中,电池保护电路20除第一开关电路204之外的电路位于同一个芯片上,第一开关电路204位于另一个芯片上。电源供电端VDD为电源供电引脚,电源接地端GND为电源接地引脚,***端VM为***引脚。在该示例中,两个芯片可以封装在一起,也可以不封装在一起,其可以根据实际需求确定,此处不做赘述。
可选的,在本申请的另一种实施例中,电池保护电路20位于同一个芯片上,电源供电端VDD为电源供电引脚,电源接地端GND为电源接地引脚,***端VM为***引脚。
可选的,在本申请上述各实施例的基础上,图6A是本申请实施例提供的电池保护电路的一种电路结构示意图。图6B是本申请实施例提供的电池保护电路的另一种电路结构示意图。可理解,图6A和图6B所示的电池保护电路可以兼容上述各实施例提供的电池保护电路。
如图6A和图6B所示,该电池保护电路20可以包括电源检测电路201、锁存电路205、过放电压保护单元、过充电压保护单元、充电过流保护单元、负载短路保护单元、放电过流保护单元、过温保护(Over Temperature Protection,OTP)单元、逻辑控制电路和第一开关电路204等。
其中,逻辑控制电路可以包括延时保护单元、锁存单元、逻辑控制单元中的至少一个,各保护单元与该逻辑控制电路连接,在任意一个保护单元输出保护信号时,逻辑控制电路可以控制第一开关电路关断截止。
在本实施例中,逻辑控制单元可以具有上述各实施例中的第一逻辑控制电路203、第二逻辑控制电路207或电压检测电路209的全部功能或部分功能,可以在实际应用中基于需求执行相应的功能。在实际应用中,逻辑控制单元可以包括一个或多个逻辑门、一个或多个控制组件等,具体包含的组件可基于实际需求确定,该电池保护电路20还可以包括其他的组成部分,其可以根据实际需要扩展相应的功能,此处均不做赘述。
在本实施例中,在电池保护电路20首次上电的第一阶段,电源检测电路201根据检测到输入电压输出第一电平信号时,逻辑控制电路的逻辑控制单元可控制第一开关电路204关断截止;在电池保护电路20上电的第二阶段,电源检测电路201根据检测到输入电压输出第二信号时,第二信号也可以直接作用于逻辑控制电路,这样逻辑控制电路也可以直接控制第一开关电路204关断截止,或者,第二信号可以直接作用于锁存电路205,使得锁存电路205进入锁定状态并输出保护触发信号out。
作为一种示例,参照图6A所示,锁定电路205的输出端与过放电压保护单元连接和/或逻辑控制电路连接,过放电压保护单元与电源供电端VDD连接,当锁存电路205输出保护触发信号out时,过放电压保护单元可输出第一保护信号,在逻辑控制电路中,第一保护信号经过延时保护单元、锁存单元的处理后,锁存单元输出延时到达信号,逻辑控制单元根据第一保护信号和延时到达信号确定电池保护电路进入放电过压保护状态时,控制第一开关电路204关断截止。
可理解,在电池保护电路20进入正常工作状态后,过放电压保护单元在电池正常放电过程中,若侦测到电池电压降到过放电压检测阈值,则可输出第一保护信号(过放电压保护信号)至逻辑控制电路,经过延时保护单元、锁存单元和逻辑控制单元的处理后,逻辑控制电路可控制第一开关电路204关断截止,使得电池停止放电,实现了对电池的过放电压保护的目的。
作为另一种示例,参照图6B所示,锁定电路205的输出端与放电过流保护单元连接和/或逻辑控制电路连接,放电过流保护单元与***端VM连接,当锁存电路205输出保护触发信号out时,放电过流保护单元可输出第一保护信号,在逻辑控制电路中,第一保护信号经过延时保护单元、锁存单元的处理后,锁存单元输出延时到达信号,逻辑控制单元根据第一保护信号和延时到达信号确定电池保护电路进入放电过流保护状态时,控制第一开关电路204关断截止。
可理解,在电池保护电路20进入正常工作状态后,放电过流保护单元当侦测到放电电流高于预设放电电流时可输出第一保护信号(放电过流保护信号)至逻辑控制电路,经过延时保护单元、锁存单元和逻辑控制单元的处理后,逻辑控制电路可控制第一开关电路204关断截止,使得电池停止放电,实现了对电池的放电过流保护的目的。
此外,继续参见图6A和图6B所示,过充电压保护单元与电源供电端VDD连接,过充电压保护单元用于在电池充电过程中,当侦测到充电使得电池电压过高时,输出过充电压保护信号至逻辑控制电路,以关断第一开关电路204,从而停止对电池进行充电,实现了对电池过充电压保护的目的。
充电过流保护单元与***端VM连接,充电过流保护单元用于在电池充电过程中,当侦测到充电电流过大时输出充电过流保护信号,使得逻辑控制电路关断第一开关电路204,以停止对电池进行充电,防止充电电流过大导致电池的永久性损坏或出现安全问题。
负载电路保护单元与***端VM连接,负载电路保护单元用于侦测到***端VM的电压高于短路保护电压阈值时对电池进行保护,例如,逻辑控制电路将关断第一开关电路204,以使电池停止放电。
此外,在电池充放电过程中,温度保护单元在侦测到电池保护电路20的温度超过温度阈值时输出温度保护信号至逻辑控制电路,这样,逻辑控制电路控制第一开关电路204关断截止,从而停止对电池进行充电或者停止电池的放电,防止充放电过程中温度过高导致电池的永久性损坏或出现安全问题。
可理解,在实际应用中,电池保护电路20还可能包括其他的元件或电路,例如,一个或多个电阻、振荡器OSC等,以提高电池使用过程中的安全性。
可选的,本申请实施例还提供了一种电子设备。
示例性的,图7是本申请第六实施例提供的一种电子设备的电路结构示意图。如图7所示,该电子设备可以包括:
电池10;
充电装置30和/或负载40;
根据上述图1A至图6所示实施例中的电池保护电路20。
其中,电池保护电路20可以包括电源供电端VDD、电源接地端GND和***端VM,这样电源供电端VDD、电源接地端GND对应与电池10的正极、负极连接。电池保护电路20的***端VM与充电装置30和/或负载40连接,充电装置30和/或负载40还用于对应与电池10的正极或者负极连接。电池保护电路20可以用来保护电池10,防止电池10在充放电过程中被永久性损坏,也可以在电池保护电路上电时对电池保护电路20和电池保护电路20连接的负载电路进行保护,从而保证电子设备的使用安全性。
在本申请的实施例中,该电子设备例如为蓝牙耳机、手机、平板电脑、电子烟等可充电电子设备。
在本申请的一种可能设计中,电池10可以为可充电电池,可充电电池的容量可以为100mAh-2000mAh,例如,为100mAh、200mAh、300mAh、400mAh、500mAh、600mAh、700mAh、800mAh、900mAh、1000mAh、1100mAh、1200mAh、1300mAh、1400mAh、1500mAh、1600mAh、1700mAh、1800mAh、1900mAh、2000mAh等。作为一种示例,可充电电池的容量为300mAh-800mAh。可选的,在电子烟产品中,可充电电池的容量可以为300-500mAH。
在本申请的另一种可能设计中,电池10可以为可充电电池,可充电电池的容量可以为10mAH-80mAH,例如,为10mAH、20mAH、30mAH、40mAH、50mAH、60mAH、70mAH、80mAH,这种容量的电池体积较小。作为一种示例,可充电电池的容量为20mAH-40mAH,此时的电池体积更小,可以方便配置于小的电子产品中,例如,无线蓝牙耳机中。
可选的,电池10的数量可以为一个,也可以为多个,当为多个,多个电池可以并联,也可以串联,还可以串并联混合,其可以根据实际需要设置,本实施例不对其进行限定。
可选的,在本申请的一种可能设计中,请参见图7所示,电池10与电池保护电路20之间还设有第二电阻R2和第二电容C2,第二电阻R2和第二电容C2的设置用于滤波。另外,在本申请的其他实施例中,请参见上述图1A至图6,电池与电池保护电路20之间还可以不设有第二电阻R2和/或第二电容C2。另外,在本申请的其他实施例中,电池与电池保护电路20之间还可以设有其他电路或者电子元件,其可根据实际需要确定,本实施例不对其进行限定。
本申请实施例提供的电子设备,通过电池保护电路包括的电源检测电路、第一保护电路、第一逻辑控制电路和第一开关电路的协同工作,可确保电池保护电路被上电时,第一开关电路进入并保持在关断截止状态,这样连接有负载电路的电池保护电路与电池时,不会出现由于电池电压不稳定导致电池频繁对电池保护电路和负载电路上电、断电的问题,降低了电子设备可能出现故障的问题,提高了电子设备的使用寿命。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后,将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本申请的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。
应当理解的是,本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。
Claims (12)
1.一种电池保护电路,其特征在于,包括:电源检测电路、第一保护电路、第一逻辑控制电路和第一开关电路;
所述电池保护电路包括电源供电端、电源接地端和***端;所述电源供电端与所述电源检测电路的第一端连接,所述电源检测电路的第二端与所述电源接地端连接,所述电源检测电路的输出端与所述第一保护电路的第一输入端连接,所述第一保护电路的输出端与所述第一逻辑控制电路的输入端连接,所述第一逻辑控制电路的输出端与所述第一开关电路的控制端连接,所述第一开关电路的第一端与所述电源接地端或所述电源供电端连接,所述第一开关电路的第二端与所述***端连接;
所述电源检测电路用于检测所述电源供电端处是否存在电源信号,当所述电源检测电路检测到电源信号且输出第二信号时,所述第一保护电路输出放电保护信号,所述电池保护电路进入放电保护状态,所述电池保护电路在放电保护状态时,所述第一逻辑控制电路控制第一开关电路保持关断。
2.根据权利要求1所述的电池保护电路,其特征在于,所述电池保护电路还包括锁存电路;
所述锁存电路的第一端与所述电源检测电路的输出端连接,所述锁存电路的第二端与所述第一保护电路连接;
所述锁存电路在所述电源检测电路输出第二信号时进入锁定状态,所述锁存电路在锁定状态时保持输出保护触发信号,所述保护触发信号用于使所述第一保护电路输出放电保护信号。
3.根据权利要求2所述的电池保护电路,其特征在于,所述第一保护电路包括过放电压保护电路,所述过放电压保护电路的输入端与所述电源供电端连接,所述电池保护电路还包括第三开关电路和第二逻辑控制电路;
所述第三开关电路的控制端和所述第二逻辑控制电路的第一输入端均与所述过放电压保护电路连接,所述第三开关电路的第一端和所述第二逻辑控制电路的第二输入端均与所述***端连接,所述第二逻辑控制电路的输出端分别与所述过放电压保护电路、所述锁存电路连接;
所述第一开关电路的第一端与所述电源接地端连接时,所述第三开关电路的第二端与所述电源供电端连接,或者,所述第一开关电路的第一端与所述电源供电端连接时,所述第三开关电路的第二端与所述电源接地端连接;
当所述过放电压保护电路输出放电保护信号时,所述第三开关电路开启导通,所述第二逻辑控制电路输出第一休眠信号,所述过放电压保护电路接收到第一休眠信号时持续输出放电保护信号,所述锁存电路接收到所述第一休眠信号时解除锁定状态。
4.根据权利要求3所述的电池保护电路,其特征在于,所述过放电压保护电路包括过放电压保护单元、延时保护电路、锁存单元和逻辑门电路;
所述锁存电路的输出端与所述逻辑门电路的第一输入端连接,所述过放电压保护单元的输出端分别与所述延时保护电路、所述锁存单元和所述逻辑门电路的第二输入端连接,所述延时保护电路通过所述锁存单元与所述逻辑门电路的第三输入端连接,所述逻辑门电路的输出端分别与所述第二逻辑控制电路的第一输入端、所述第三开关电路的控制端、所述第一逻辑控制电路的第二输入端连接,所述第二逻辑控制电路的输出端分别与所述锁存电路、所述过放电压保护单元和所述延时保护电路连接;其中,当所述逻辑门电路接收到保护触发信号时,所述逻辑门电路输出放电保护信号,所述第三开关电路开启导通,所述第一逻辑控制电路控制第一开关电路保持关断,所述***端的电压被拉高,所述第二逻辑控制电路根据所述放电保护信号和所述***端的电压信号输出第一休眠信号,所述第一休眠信号用于使能所述过放电压保护单元的放电过压保护功能、屏蔽所述延时保护电路的延时功能以及解除所述锁存电路的锁定状态;
或者
所述锁存电路的输出端分别与所述过放电压保护单元和所述延时保护电路连接,所述过放电压保护单元的输出端分别与所述延时保护电路、所述锁存单元和所述逻辑门电路的第一输入端连接,所述延时保护电路通过所述锁存单元与所述逻辑门电路的第二输入端连接,所述逻辑门电路的输出端分别与所述第二逻辑控制电路的第一输入端、所述第三开关电路的控制端和所述第一逻辑控制电路的第二输入端连接,所述第二逻辑控制电路的输出端分别与所述锁存电路和所述过放电压保护单元连接;其中,当所述过放电压保护单元接收到保护触发信号时,所述过放电压保护单元输出第一保护信号,所述延时保护电路的延时功能被屏蔽,所述锁存单元经由所述延时保护电路进入锁定状态,在锁定状态下,所述锁存单元持续输出延时到达信号,所述逻辑门电路根据第一保护信号和延时到达信号输出放电保护信号,所述第三开关电路开启导通,所述第一逻辑控制电路控制第一开关电路保持关断,所述***端的电压被拉高,所述第二逻辑控制电路根据所述放电保护信号和所述***端的电压信号输出第一休眠信号,所述第一休眠信号用于使能所述过放电压保护单元的放电过压保护功能并解除所述锁存电路的锁定状态。
5.根据权利要求2所述的电池保护电路,其特征在于,所述第一保护电路包括放电过流保护电路,所述放电过流保护电路的输入端与所述***端连接,所述电池保护电路还包括第四开关电路和电压检测电路;其中,所述第四开关电路的控制端和所述电压检测电路的第一输入端均与所述放电过流保护电路连接,所述第四开关电路的第一端和所述电压检测电路的第二输入端均与所述***端连接,所述电压检测电路的输出端分别与所述放电过流保护电路、所述锁存电路连接;所述第一开关电路的第一端与所述电源接地端连接时,所述第四开关电路的第二端与所述电源接地端连接,或者,所述第一开关电路的第一端与所述电源供电端连接时,所述第四开关电路的第二端与所述电源供电端连接;当所述放电过流保护电路输出放电保护信号时,所述第四开关电路开启导通,所述电压检测电路在所述放电过流保护电路未进入放电过流保护状态时输出放电过流保持信号,所述放电过流保持信号用于使所述放电过流保护电路持续输出放电保护信号,所述电压检测电路在所述放电过流保护电路进入放电过流保护状态时输出放电过流保护信号,所述锁存电路接收到所述放电过流保护信号时解除锁定状态;
或者,
所述第一保护电路包括放电过流保护单元、延时保护电路、锁存单元、第一逻辑门电路和第二逻辑门电路,所述电池保护电路还包括第四开关电路;所述锁存电路的输出端与所述第二逻辑门电路的第一输入端连接,所述放电过流保护单元的输入端与所述***端连接,所述放电过流保护单元的输出端分别与所述延时保护电路、所述锁存单元和所述第二逻辑门电路的第一输入端连接,所述延时保护电路通过所述锁存单元与所述第一逻辑门电路的第二输入端连接,所述第一逻辑门电路的输出端分别与所述第二逻辑门电路的第二输入端、所述锁存电路连接,所述第二逻辑门电路的输出端与所述第四开关电路的控制端连接;所述第一开关电路的第一端与所述电源接地端连接时,所述第四开关电路的第二端与所述电源接地端连接,或者,所述第一开关电路的第一端与所述电源供电端连接时,所述第四开关电路的第二端与所述电源供电端连接;当所述第二逻辑门电路接收到保护触发信号时,所述第二逻辑门电路输出放电保护信号,所述第四开关电路开启导通,所述第一逻辑控制电路控制第一开关电路保持关断,所述***端的电压升高,使得所述放电过流保护单元输出第一保护信号,所述锁存单元经由所述延时保护电路进入锁定状态,在锁定状态下,所述锁存单元持续输出延时到达信号,所述第一逻辑门电路根据所述第一保护信号和所述延时到达信号输出放电过流保护信号,所述第二逻辑门电路持续输出放电保护信号,所述锁存电路接收到放电过流保护信号时解除锁定状态。
6.根据权利要求2所述的电池保护电路,其特征在于,所述第一保护电路包括放电保护电路、延时保护电路和逻辑门电路;所述放电保护电路的第一输入端与所述锁存电路的第二端连接,所述放电保护电路的输出端分别与所述延时保护电路、所述逻辑门电路的第一输入端连接,所述延时保护电路还与所述锁存电路的第二端、所述逻辑门电路的第二输入端连接;当所述锁存电路输出保护触发信号时,所述放电保护电路输出第一保护信号,且所述延时保护电路的延时功能被屏蔽,所述逻辑门电路输出放电保护信号;
或者,
所述第一保护电路包括放电保护电路、延时保护电路和逻辑门电路;所述放电保护电路的输入端与所述电源供电端或所述***端连接,所述放电保护电路的输出端分别与所述延时保护电路的输入端、所述逻辑门电路的第一输入端连接,所述延时保护电路的输出端与所述逻辑门电路的第二输入端连接,所述逻辑门电路的第三输入端与所述锁存电路的输出端连接,所述逻辑门电路的输出端与所述第一逻辑控制电路连接;当所述锁存电路输出保护触发信号时,所述逻辑门电路输出放电保护信号;
或者,
所述第一保护电路包括放电保护电路、零延时保护电路、延时保护电路、第一锁存单元、第二锁存单元、第三逻辑门电路和第四逻辑门电路;所述放电保护电路的第一输入端与所述锁存电路的第二端连接,所述放电保护电路的输出端分别与所述零延时保护电路、所述延时保护电路、所述第一锁存单元、所述第二锁存单元、所述第三逻辑门电路连接,所述锁存电路的输出端还与所述零延时保护电路、所述延时保护电路连接,所述零延时保护电路与所述第一锁存单元连接,所述延时保护电路与所述第二锁存单元连接,所述第一锁存单元和所述第二锁存单元均与所述第四逻辑门电路连接,所述第四逻辑门电路与所述第三逻辑门电路连接,所述第三逻辑门电路与所述第一逻辑控制电路连接;当所述锁存电路输出保护触发信号时,所述放电保护电路输出第一保护信号,所述零延时保护电路被触发工作,所述延时保护电路不工作,且所述第一锁存单元未经延时进入锁定状态,在锁定状态,所述第一锁存单元持续输出第一中间信号,所述第四逻辑门电路接收到第一中间信号持续输出延时到达信号,所述第三逻辑门电路根据所述延时到达信号和所述第一保护信号输出放电保护信号;
或者,
所述第一保护电路包括放电保护电路、零延时保护电路、延时保护电路、锁存单元和第三逻辑门电路;所述放电保护电路的第一输入端与所述锁存电路的第二端连接,所述放电保护电路的输出端分别与所述零延时保护电路、所述延时保护电路、所述锁存单元、所述第三逻辑门电路连接,所述锁存电路的输出端还与所述零延时保护电路、所述延时保护电路连接,所述零延时保护电路和所述延时保护电路还与所述锁存单元连接,所述锁存单元与所述第三逻辑门电路连接,所述第三逻辑门电路与所述第一逻辑控制电路连接;当所述锁存电路输出保护触发信号时,所述放电保护电路输出第一保护信号,所述零延时保护电路被触发工作,所述延时保护电路不工作,且所述锁存单元经由所述零延时保护电路进入锁定状态,在锁定状态下,所述锁存单元持续输出延时到达信号,所述第三逻辑门电路根据所述延时到达信号和所述第一保护信号输出放电保护信号。
7.根据权利要求1至6任一项所述的电池保护电路,其特征在于,所述电源检测电路的输出端还与所述第一逻辑控制电路连接,所述电源检测电路还用于在检测到电源信号之后、输出第二信号之前输出第一电平信号,所述第一逻辑控制电路还用于在所述电源检测电路输出第一电平信号时控制所述第一开关电路关断;
所述电源检测电路检测到电源信号时,所述第一保护电路控制所述第一开关电路导通所需的时间大于所述电源检测电路控制所述第一开关电路关断所需的时间。
8.根据权利要求7所述的电池保护电路,其特征在于,所述电源检测电路包括充电电路和阈值检测单元;
所述充电电路的第一端与所述电源供电端连接,所述充电电路的第二端与所述电源接地端连接,所述充电电路的第三端与所述阈值检测单元的输入端连接,所述阈值检测单元的输出端分别与所述第一保护电路的第一输入端、第一逻辑控制电路的第一输入端连接;
所述阈值检测单元在其输入电压满足第一条件时输出第一电平信号,在其输入电压满足第二条件时输出的信号由所述第一电平信号变为第二电平信号,所述第二信号为所述第二电平信号或者由所述第一电平信号变为第二电平信号的边沿信号。
9.根据权利要求8所述的电池保护电路,其特征在于,所述充电电路包括第一充电元件和第一电容;所述第一充电元件的第一端与所述电源供电端连接,所述第一充电元件的第二端和所述第一电容的第一端连接,且,所述第一充电元件和所述第一电容的连接点与所述阈值检测单元的输入端连接,所述第一电容的第二端与所述电源接地端连接;其中,所述第一充电元件为电阻、耗尽型开关管、电容或电流源;所述阈值检测单元在其输入电压小于第一电压阈值时输出第一电平信号,在其输入电压到达第一电压阈值时输出的信号由所述第一电平信号变为第二电平信号;
或者
所述充电电路包括第一电容和第一充电元件;所述第一电容的第一端与所述电源供电端连接,所述第一电容的第二端和所述第一充电元件的第一端连接,且,所述第一电容和所述第一充电元件的连接点与所述阈值检测单元的输入端连接,所述第一充电元件的第二端与所述电源接地端连接;其中,所述第一充电元件为电阻、耗尽型开关管、电流源或电容;所述阈值检测单元在其输入电压大于第一电压阈值时输出第一电平信号,在其输入电压下降至小于或等于第一电压阈值时输出的信号由所述第一电平信号变为第二电平信号。
10.根据权利要求8或9所述的电池保护电路,其特征在于,所述电源检测电路还包括第二开关单元,所述第二开关单元的第一端与所述电源供电端连接,所述第二开关单元的第二端与所述阈值检测单元的输入端连接,所述第二开关单元的控制端与所述阈值检测单元的输出端连接;
当所述阈值检测单元输出第一电平信号时,所述第二开关单元关断截止,当所述阈值检测单元输出第二电平信号时,所述第二开关单元开启导通。
11.根据权利要求1至6任一项所述的电池保护电路,其特征在于,所述电池保护电路除第一开关电路之外的电路位于同一个芯片上,所述第一开关电路位于另一个芯片上,所述电源供电端为电源供电引脚,所述电源接地端为电源接地引脚,所述***端为***引脚;或者,
所述电池保护电路位于同一个芯片上,所述电源供电端为电源供电引脚,所述电源接地端为电源接地引脚,所述***端为***引脚。
12.一种电子设备,其特征在于,包括:电池;充电装置和/或负载;
根据权利要求1至11任一项所述的电池保护电路;
所述电池保护电路的电源供电端、电源接地端对应与电池的正极、负极连接,电池保护电路的***端与所述充电装置和/或所述负载连接,所述充电装置和/或所述负载还用于对应与电池的正极或者负极连接。
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