一種集成線性充電可調和恆壓輸出的專用晶片的製作方法
2023-06-08 13:24:01 1
一種集成線性充電可調和恆壓輸出的專用晶片的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種集成線性充電可調和恆壓輸出的專用晶片。該晶片包括驅動模塊、控制模塊、充電模塊、放電模塊、顯示模塊。驅動模塊與控制模塊連接，控制模塊分別與充電模塊和放電模塊，控制模塊與顯示模塊連接。本實用新型具有待機工作電流小，輸出過流保護、輸出超時保護、電池欠壓保護、過溫保護和充電，及恆壓輸出雙LED燈指示的效果。
【專利說明】一種集成線性充電可調和恆壓輸出的專用晶片
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電子菸領域，特別涉及一種應用於電子菸中與給電池充電的集成線性充電可調和恆壓輸出的專用晶片。
【背景技術】
[0002]目前，市面上應用於電子菸中所採用與電池連接的晶片不能同時兼容4.2V與5V的充電，要麼只能夠支持4.2V充電或者只支持5V充電，生產和使用上很不方便。另外，市面上晶片通常採用單片機控制純硬體電路，抗幹擾能力差，穩定性較差。還有，單片機都需要燒寫程序，工序多且不好控制，程序的調試和程序版本的更改，燒寫程序導致錯誤都有可能導致圈套的安全隱患。同時浪費大量的資源，存在成本高的缺陷。
實用新型內容
[0003]鑑於上述問題，本實用新型的目的在於提供一種待機工作電流小，輸出過流保護、輸出超時保護、電池欠壓保護、過溫保護和充電，及恆壓輸出雙LED燈指示的集成線性充電可調和恆壓輸出的專用晶片。
[0004]為實現上述目的，本實用新型提供的一種集成線性充電可調和恆壓輸出的專用晶片，其中，包括驅動模塊、控制模塊、充電模塊、放電模塊、顯示模塊。驅動模塊與控制模塊連接，控制模塊分別與充電模塊和放電模塊，控制模塊與顯示模塊連接。
[0005]在一些實施方式中，充電模塊是對鋰電池充電，控制充電過程。放電模塊是輸出電流電壓、驅動霧化器和產生煙霧。控制模塊是控制按鍵檢測、超時保護、短路保護和電池檢測，顯示模塊是指示工作狀態。
[0006]本實用新型的另一目的是提供一種集成線性充電可調和恆壓輸出的專用晶片，包括晶片本體。其中，晶片本體上設置有輸入鋰電池充電電源或者輸出PWW均值電壓3.5V的OUT引腳。晶片本體上設置有外接電阻到地的PROG引腳，晶片本體上設置有GND引腳，晶片本體上設置有KEYIN引腳，晶片本體上設置有外接LED燈的第一 LED引腳，晶片本體上設置有外接LED燈的第二 LED引腳。晶片本體上設置有CHA引腳，晶片本體上設置有外接鋰電池的BAT引腳。
[0007]在一些實施方式中，晶片本體上設置有散熱片。
[0008]本實用新型的有益效果是待機工作電流小，輸出過流保護、輸出超時保護、電池欠壓保護、過溫保護和充電，及恆壓輸出雙LED燈指示。具體如下，其一，線性充電電流大小100mA-500mA可調。並且不接電阻時，晶片內部限流500mA。實現待機工作電流小的效果。其二，充電電流設置方式可以是默認充電電流，也可以是設定充電電流。因為默認充電電流可以節約生產成本，簡化生產流程，然而設置充電電流則可以滿足客戶的不同需要。使用上更加方便。其三，上述結構採用專用的晶片，純硬體電路控制，抗幹擾能力強。其四，本晶片沒有軟體程序，生產簡單。其五，本晶片所採用的資源不多，實現了成本低的目的。其六，封裝的晶片是帶散熱封裝的，工作溫升小，結構更加耐用。【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型內部模塊的方框圖；
[0010]圖2為本實用新型的電路圖；
[0011]圖3為本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖對實用新型作進一步詳細的說明。
[0013]如圖1所示，一種集成線性充電可調和恆壓輸出的專用晶片，包括驅動模塊、控制模塊、充電模塊、放電模塊、顯示模塊。驅動模塊與控制模塊連接，控制模塊分別與充電模塊和放電模塊，控制模塊與顯示模塊連接。
[0014]充電模塊是對鋰電池充電，控制充電過程。放電模塊是輸出電流電壓、驅動霧化器和產生煙霧。控制模塊是控制按鍵檢測、超時保護、短路保護和電池檢測，顯示模塊是指示工作狀態。
[0015]如圖2所示，一種集成線性充電可調和恆壓輸出的專用晶片，包括晶片本體I。晶片本體I上設置有輸入鋰電池充電電源或者輸出Pffff均值電壓3.5V的OUT引腳。晶片本體I上設置有外接電阻到地的PROG引腳，晶片本體I上設置有GND引腳，晶片本體I上設置有ΚΕ?Ν引腳，晶片本體I上設置有外接LED燈的第一 LED引腳，晶片本體I上設置有外接LED燈的第二 LED引腳。晶片本體I上設置有CHA引腳，晶片本體I上設置有外接鋰電池的BAT引腳。
[0016]如圖3所示，晶片本體I上設置有散熱片2。
[0017]工作原理
[0018]上電/鎖定/解鎖
[0019]當晶片接入電池，晶片內部會產生一個上電復位信號，對IC內部控制邏輯進行復位，之後晶片將進入鎖定睡眠狀態。
[0020]在鎖定睡眠狀態下，2.6S內把KEY連按5次，IC進入解鎖睡眠狀態；在解鎖睡眠狀態下，2.6S內把KEY連按5次，IC進入鎖定睡眠狀態。
[0021]在鎖定睡眠狀態下，接入充電器，IC進入充電狀態；移除充電器，IC進入解鎖睡眠狀態。
[0022]在解鎖睡眠狀態下或者充電狀態(非OUT腳充電)下，按鍵後OUT腳才會有輸出，否則無輸出。
[0023]充電模式
[0024]充電模式根據OUT腳和CHA腳接充電器與否以及PROG是否外接電阻，可以分為如下四個模式:
[0025]模式一:PR0G腳外接電阻到地。移除負載Rload，5V充電器正極接到OUT腳，負極接到GND腳即可通過IC對鋰電池進行充電。
[0026]模式二:PR0G腳外接電阻到地。5V充電器正極接到CHA腳，負極接到GND腳通過IC對鋰電池進行充電。
[0027]充電的原理:[0028]當鋰電池電壓小於3.1V時，為涓流充電，充電電流為大電流恆流充電電流的1/10，可確保不損壞電池；電壓充至3.1V時，開始大電流恆流充電，充電電流通過外接電阻可調；當電壓充至4.1V時，進入恆壓充電，充電電流逐步下降，充電電流下降到大電流恆流充電電流的1/10時，結束充電。充電器使用普通火牛和USB均可。
[0029]模式一、二可同時充電。如果模式一、二同時充電，晶片將只允許模式一充電。
[0030]充電電流公式為=I^charge=SOOVziRprogtj
[0031]模式三:PR0G腳懸空。移除負載Rload，4.2V的充電器正極接到OUT腳，負極接到GND腳通過IC對鋰電池進行充電。
[0032]模式四:PR0G腳懸空。5V充電器正極接到CHA腳，負極接到GND腳通過IC對鋰電池進行充電。
[0033]充電的原理:
[0034]當鋰電池電壓小於3.1V時，為涓流充電，限流電流為50mA，可確保不損壞電池；電壓充至3.1V時，開始大電流恆流充電，晶片內部限流500mA ;當電壓充至4.1V時，進入恆壓充電，充電電流逐步下降，充電電流下降到50mA時，結束充電。
[0035]模式三、四可同時充電。如果模式三、四同時充電，晶片將只允許模式三充電。
[0036]OUT 輸出:
[0037]OUT腳輸出電壓 經過分壓和濾波後，與參考電壓進行比較，通過邏輯電路控制功率管柵極的佔空比，保持OUT腳平均電壓恆定；
[0038]OUT腳PWM恆壓輸出3.5V，輸出最大電流為2A，此時佔空比由電池電壓和負載決定。如果電池電壓比較低，OUT腳全功率輸出，此時佔空比為100%。當晶片結溫達到145°C時，關閉輸出。
[0039]保護功能:
[0040]晶片有完善保護功能。
[0041]欠壓保護
[0042]在按下KEY之後，OUT腳有輸出之前，檢測到電池電壓低於3.1V時，OUT腳不輸出，晶片進入解鎖睡眠狀態。
[0043]過流保護
[0044]在按下KEY之後，檢測到OUT腳輸出電流大於3.5A時，OUT腳自動停止輸出，晶片進入解鎖睡眠狀態。
[0045]超時保護
[0046]在按下KEY之後，檢測到OUT腳輸出時間超過10.5S後，OUT腳自動停止輸出，晶片進入解鎖睡眠狀態。
[0047]短路保護
[0048]通過0UT/CHA腳對鋰電池進行充電時，檢測到0UT/CHA腳短路，停止充電。短路解除後，繼續充電。
[0049]熱保護
[0050]當鋰電池充電溫度達到110°C時，晶片會自動減小充電電流；
[0051]當鋰電池充電或者放電，晶片結溫達到145°C時，晶片停止輸出或者充電；當晶片結溫下降到125°C時，晶片重啟輸出或者充電。[0052]以上所述的僅是本實用新型的一些實施方式。對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型創造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於實用新型的保護範圍。
【權利要求】
1.一種集成線性充電可調和恆壓輸出的專用晶片，其特徵在於，包括驅動模塊、控制模塊、充電模塊、放電模塊、顯示模塊； 所述的驅動模塊與控制模塊連接； 所述的控制模塊分別與充電模塊和放電模塊； 所述的控制模塊與顯示模塊連接； 所述的充電模塊是對鋰電池充電，控制充電過程； 所述的放電模塊是輸出電流電壓、驅動霧化器和產生煙霧； 所述的控制模塊是控制按鍵檢測、超時保護、短路保護和電池檢測； 所述的顯示模塊是指示工作狀態。
【文檔編號】H02J7/00GK203813468SQ201420110312
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年3月12日 優先權日:2014年3月12日
【發明者】華健 申請人:深圳市高健實業有限公司