1.本实用新型涉及锂电保护领域，特别涉及一种高精度过流检测电路、锂电保护芯片及保护设备。
背景技术：
2.目前，锂电保护芯片在应用时，为了能够适应不同锂电池的需要，通常采用激光修调熔断器的方法来对保护阈值进行微调，但在对熔断器进行修调时，烧断后的熔断器会有残留下的电阻，从而对锂电保护芯片的保护阈值造成误差，导致锂电保护芯片对回路电流进行过流检测时，可能由于保护阈值不精准，无法输出准确的电流检测结果，从而不能及时检测到过流，造成电池烧毁的情况，甚至可能存在人身安全问题
技术实现要素：
3.本实用新型的主要目的是提出一种高精度过流检测电路、锂电保护芯片及保护设备，旨在提高锂电保护芯片过流检测结果的精确度。
4.为实现上述目的，本实用新型提出的高精度过流检测电路，应用于锂电保护芯片，所述锂电保护芯片包括带隙基准电压电路，所述高精度过流检测电路包括：
5.控制单元，用于输出电压控制信号；
6.参考电压电路，所述参考电压电路的受控端与所述控制单元电连接，所述参考电压电路用于输出参考电压信号，以及根据接收到的电压控制信号调节所述参考电压的电压值；
7.电流检测电路，用于与锂电池电连接，采集锂电池的输出电流，并输出对应的电流检测信号；
8.比较器，所述比较器的驱动端与所述参考电压电路的电流输出端连接，所述比较器的反相输入端用于接入所述带隙基准电路输出的基准电压，所述比较器的正相输入端与所述电流检测电路电连接，所述比较器的输出端与所述控制单元的输入端连接，所述比较器用于在所述基准电压的驱动下，将接入的所述电流检测信号的电压值与所述参考电压进行比较，并输出对应的检测结果信号。
9.可选地，所述参考电压电路包括上拉电阻、多个下拉电阻及多个第一mos管；
10.所述上拉电阻的输入端用于接入基准电流，所述上拉电阻的第二端为所述参考电压电路的输出端；多个所述下拉电阻串联于所述上拉电阻的第二端与地之间，多个所述第一mos管一一并联于多个所述下拉电阻的两端，多个所述第一mos管的栅极分别与所述控制单元的多个输入端一一对应连接。
11.可选地，所述高精度过流检测电路还包括：
12.电流源，所述电流源用于输出基准电源；
13.电流镜，所述电流镜的输出端与所述参考电压电路的输入端连接，所述电流镜的输入端与所述电流源电连接，所述电流镜用于将接收到的基准电流进行复制，并输出复制
后的基准电流至所述参考电压电路。
14.可选地，所述电流镜包括第二mos管及第三mos管；
15.所述第二mos管的漏极、所述第二mos管的源极、所述第三mos管的漏极及所述第三mos管的源极分别用于接入直流电源，所述第二mos管的源极用于接入电流源，并分别与所述第二mos管的栅极及所述第三mos管的栅极连接，所述第三mos管的源极为所述电流镜的输出端。
16.可选地，所述高精度过流检测电路还包括：
17.整形电路，所述整形电路的输入端与所述比较器的输出端连接，所述整形电路用于将接收到的所述检测结果信号的波形进行整形处理，并输出整形后的检测结果信号。
18.可选地，所述整形电路包括第一反相器及第二反相器；
19.所述第一反相器的输入端为所述整形电路的输入端，所述第一反相器的输出端与所述第二反相器的输入端连接，所述第二反相器的输出端为所述整形电路的输出端，所述第一反相器的电源端及所述第二反相器的电源端分别用于接入直流电源，所述第一反相器的接地端及所述第二反相器的接地端分别接地。
20.可选地，所述高精度过流检测电路还包括：
21.选择电路，所述选择电路与所述控制单元电连接，用于在被触发时输出对应的电压调节信号；
22.所述控制单元还用于根据接收到的所述电压调节信号，输出对应的电压控制信号至所述参考电压电路，以控制所述参考电压电路根据接收到的电压控制信号调节所述参考电压的电压值。
23.本实用新型还提出一种锂电保护芯片，包括开关电路及上述的高精度过流检测电路，所述开关电路的受控端与所述高精度过流检测电路电连接，所述高精度过流检测电路在检测到锂电池的输出电流过流时，控制所述开关电路断开所述锂电池与负载组件之间的连接。
24.本实用新型还提出一种保护设备，其特征在于，包括上述的高精度过流检测电路，或者包括上述的锂电保护芯片。
25.本实用新型技术方案采用控制单元及参考电压电路，使所述参考电压电路能够根据控制单元输出的电压控制信号调节输出的参考电压值，而无需通过激光微调熔断器来对参考电压进行修调，从而得到精确的参考电压值，使比较器能够根据所述参考电压值，将采集端接收到的电流检测信号的电压值与所述参考电压值进行比较，输出准确的电流检测结果信号，从而防止在对熔断器进行激光微调时，由于烧断后的熔断器在锂电保护芯片中存在残留电阻，使保护阈值不精准，导致所述过流检测电路无法输出准确的电流检测结果，从而不能及时检测到过流。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
27.图1为本实用新型高精度过流检测电路一实施例的结构示意框图；
28.图2为本实用新型高精度过流检测电路另一实施例的结构示意框图；
29.图3为本实用新型锂电保护芯片一实施例的结构示意框图；
30.图4为本实用新型高精度过流检测电路一实施例的电路结构图。
31.附图标号说明：
32.标号名称标号名称100控制单元700选择电路200参考电压电路800开关电路300电流检测电路ru上拉电阻400比较器rd1～rdn第一个下拉电阻～第n个下拉电阻510电流源q11～q1n第一个第一mos管～第n个第一mos管520电流镜q2～q3第二mos管～第三mos管600整形电路d1～d2第一反相器～第二反相器
33.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
34.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
35.需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
36.另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
37.本实用新型提出一种高精度过流检测电路，应用于锂电保护芯片。
38.目前，锂电保护芯片在应用时，为了能够适应不同锂电池的需要，通常采用激光修调熔断器的方法来对保护阈值进行微调，但在对熔断器进行修调时，烧断后的熔断器会有残留下的电阻，从而对锂电保护芯片的保护阈值造成误差，导致锂电保护芯片对回路电流进行过流检测时，可能由于保护阈值不精准，无法输出准确的电流检测结果，从而不能及时检测到过流，造成电池烧毁的情况，甚至可能存在人身安全问题。
39.参照图1，在一实施例中，所述锂电保护芯片包括带隙基准电压电路，所述高精度过流检测电路包括：
40.控制单元100，用于输出电压控制信号；
41.参考电压电路200，所述参考电压电路200的受控端与所述控制单元100电连接，所
述参考电压电路200用于输出参考电压信号，以及根据接收到的电压控制信号调节所述参考电压的电压值；
42.电流检测电路300，用于与锂电池电连接，采集锂电池的输出电流，并输出对应的电流检测信号；
43.比较器400，所述比较器400的驱动端与所述参考电压电路200的电流输出端连接，所述比较器400的反相输入端用于接入所述带隙基准电路输出的基准电压，所述比较器400的正相输入端与所述电流检测电路300电连接，所述比较器400的输出端与所述控制单元100的输入端连接，所述比较器400用于在所述基准电压的驱动下，将接入的所述电流检测信号的电压值与所述参考电压进行比较，并输出对应的检测结果信号。
44.需要说明的是，在对锂电池的回路电流进行过流检测时，所述电流检测电路300通常使用电流采样电阻对回路中的电流进行检测，从而通过欧姆定律，即可根据所述采样电阻两端的电压值及所述采样电阻的电流值得到流经所述采样电阻的回路电流，因此，本实施例中将所述采样电阻在额定电流下两端的电压值作为参考电压值。
45.本实施例中，参考电压电路200能够根据控制单元100输出的电压控制信号调节输出的参考电压值，如通过开关管将分压电阻进行旁路、采用可变电阻或使用电压调节芯片等手段，使用户能够通过控制单元100对比较器400接入的参考电压进行调节，而无需通过激光微调熔断器来对参考电压进行修调，从而防止在对熔断器进行激光微调时，由于烧断后的熔断器在锂电保护芯片中存在残留电阻，对保护阈值造成误差。
46.在实际应用时，例如对锂电池进行检测时，若所述过流检测电路的当前参考电压值与所述锂电池的额定电流对应的参考电压值存在偏差时，用户可以通过按键板、触摸屏或上位机等交互器件，向所述控制单元100输出对应的电压调节信号，以调节参考电压电路200输出的参考电压值，使当前参考电压值与所述锂电池的额定电流对应的参考电压值相等。如此，通过向控制单元100输出升压调节信号，使得所述控制单元100根据升压调节信号输出升压控制信号至参考电压电路200，使开关管断开分压电阻的旁路、调高可变电阻的阻值或调高电压调节芯片的输出电压等，使参考电压电路200输出的参考电压值升高，在用户在向控制单元100输出降压调节信号时，所述控制单元100输出降压控制信号至参考电压电路200，使开关管接通分压电阻的旁路、降低可变电阻的阻值或降低电压调节芯片的输出电压等，使参考电压电路200输出的参考电压值降低，从而调节所述参考电压电路200输出至所述比较器400的参考电压值，使比较器400能够根据所述参考电压值，将采集端接收到的电流检测信号的电压值与所述参考电压值进行比较，并输出相应的检测结果信号，从而使所述过流检测电路能够精确地检测被测锂电池的输出电流的过流情况，防止因保护阈值不精准，导致检测结果出现误差。
47.本实用新型技术方案采用控制单元100及参考电压电路200，使所述参考电压电路200能够根据控制单元100输出的电压控制信号调节输出的参考电压值，而无需通过激光微调熔断器来对参考电压进行修调，从而得到精确的参考电压值，使比较器400能够根据所述参考电压值，将采集端接收到的电流检测信号的电压值与所述参考电压值进行比较，输出准确的电流检测结果信号，从而防止在对熔断器进行激光微调时，由于烧断后的熔断器在锂电保护芯片中存在残留电阻，使保护阈值不精准，导致所述过流检测电路无法输出准确的电流检测结果，从而不能及时检测到过流。
48.参照图1至图4，在一实施例中，所述参考电压电路200包括上拉电阻ru、多个下拉电阻rd1～rdn及多个第一mos管q11～q1n；
49.所述上拉电阻ru的输入端用于接入基准电流，所述上拉电阻ru的第二端为所述参考电压电路200的输出端；多个所述下拉电阻rd1～rdn串联于所述上拉电阻ru的第二端与地之间，多个所述第一mos管q11～q1n一一并联于多个所述下拉电阻rd1～rdn的两端，多个所述第一mos管q11～q1n的栅极分别与所述控制单元100的多个输入端一一对应连接。
50.在本实施例中，在对电源模块的供电回路进行过流检测时，所述电流镜520的输出端将复制后的基准电流由上拉电阻ru的第一端输入，通过所述上拉电阻ru与多个下拉电阻rd1～rdn进行分压，使所述多个下拉电阻rd1～rdn的总分压作为参考电压输出，每一下拉电阻rd并联一个第一mos管q1作为旁路，用于将与所述mos管并联的下拉电阻rd接入或短路。所述控制单元100在接收到触控屏、上位机等交互组件输出的升压调节信号时，输出多路低电平电压控制信号至多个第一mos管q11～q1n，控制所述第一mos管q1关断，使对应的下拉电阻rd接入分压电路，增大下拉电阻rd1～rdn的总分压值，从而将输出的参考电压的电压值升高，所述控制单元100在接收到降压调节信号时，输出多路高电平电压控制信号至多个第一mos管q11～q1n，控制所述第一mos管q1接通，使对应的下拉电阻rd被短路，减小多个下拉电阻rd1～rdn的总分压值，从而将输出的参考电压的电压值降低。如此，通过控制下拉电阻rd的旁路的接通或关断，调节多个下拉电阻rd1～rdn的总分压值，即可产生不同的参考信号，本实用新型无需使用激光对熔断器进行修调，即可实现对参考电压电路200输出的参考电压值的调节。
51.参照图1至图2，在一实施例中，所述高精度过流检测电路还包括：
52.电流源510，用于输出基准电流；
53.电流镜520，所述电流镜520的输入端与所述电流源510电连接，所述电流镜520用于将接收到的基准电流进行复制，并输出复制后的基准电流至所述参考电压电路200；
54.在本实施例中，通过所述电流源510向提供精准的基准电流，并通过电流镜520将所述基准电流及进行复制，输出复制后的基准电流至所述参考电压电路200，由于所述电流镜520具有能够使输出电流不依赖于输出端电压，或者工艺，温度等的变化，因此增加了所述参考电压的稳定性，减小了所述锂电保护芯片的保护阈值的误差，使所述锂电保护芯片的保护阈值不受环境温度的变化。
55.参照图1至图4，在一实施例中，所述电流镜520包括第二mos管q2及第三mos管q3；
56.所述第二mos管q2的漏极、所述第二mos管q2的源极、所述第三mos管q3的漏极及所述第三mos管q3的源极分别用于与所述锂电池的正极连接，所述第二mos管q2的源极用于接入电流源510，并分别与所述第二mos管q2的栅极及所述第三mos管q3的栅极连接，所述第三mos管q3的源极为所述电流镜520的输出端。
57.在本实施例中，所述过流保护芯片通过电流源510产生一个基准电流，通过所述第二mos管q2输入电流镜520中，由于所述第三mos管q3与所述第二mos管q2共栅连接，且所述第三mos管q3的漏极及所述第二mos管q2的漏极均接入电源正极，因此所述第三mos管q3的源极与所述第二mos管q2的源极输出相同，从而将所述第二mos管q2源极接入的电流源510输出的电流进行复制，为所述参考电压电路200提供基准电流。
58.参照图1至图3，在一实施例中，所述高精度过流检测电路还包括：
59.整形电路600，所述整形电路600的输入端与所述比较器400的输出端连接，所述整形电路600用于将接收到的所述比较结果信号的波形进行整形处理，并输出整形后的检测结果信号。
60.在本实施例中，所述比较器400在输出电流检测结果信号时，所述电流检测结果信号中的高电平信号可能不是电路中标准电平信号，或者输出的波形不理想，为了向锂电保护芯片中的处理器提供正确的检测信号，需要在过流检测电路中增加整形电路600，将比较器400输出的电流检测结果信号进行整形，以及电平放大处理，使其成为标准电平信号输出。
61.参照图1至图4，在一实施例中，所述整形电路600包括第一反相器d1及第二反相器d2；
62.所述第一反相器d1的输入端为所述整形电路600的输入端，所述第一反相器d1的输出端与所述第二反相器d2的输入端连接，所述第二反相器d2的输出端为所述整形电路600的输出端，所述第一反相器d1的电源端及所述第二反相器d2的电源端分别用于接入直流电源，所述第一反相器d1的接地端及所述第二反相器d2的接地端分别接地。
63.在本实施例中，通过插入反相器的方式减少了比较器400的负载电容，负载电容减少后，同样电压的情况下，对电容充电速度快，上升沿陡峭，同样电容小时存储的电容小，放电所需的时间短，下降沿陡峭，从而使比较器400的输出信号接近方波。因此在比较器400的输出端加入反相器，能够减少比较器400的负载电容，从而增大了比较器400的驱动能力。
64.参照图1至图2，在一实施例中，所述高精度过流检测电路还包括：
65.选择电路700，所述选择电路700与所述控制单元电连接，用于在被触发时输出对应的电压调节信号；
66.所述控制单元还用于根据接收到的所述电压调节信号，输出对应的电压控制信号至所述参考电压电路，以控制所述参考电压电路根据接收到的电压控制信号调节所述参考电压的电压值。
67.在本实施例中，所述选择电路700可以包括按键等硬件交互器件，也可以包括上位机及其通信电路或触控屏等。
68.在所述选择电路700为按键或触控屏时，通过触发对应的按键或触控屏对应的显示区域，向所述控制单元输出对应的电压调节触控信号，以使控制单元100根据接收到的电压调节触控信号输出对应的升压控制信号或降压控制信号，在所述选择电路700为上位机时，所述上位机通过通信电路与所述控制单元100进行通信连接，输出对应的电压调节通信信号至所述控制单元100，以使控制单元100根据接收到的电压调节信号输出对应的升压控制信号或降压控制信号，从而使用户能够通过选择电路700控制所述参考电压电路200输出的参考电压值。
69.参照图1至图3，本实用新型还提出一种锂电保护芯片，该锂电保护芯片包括上述的高精度过流检测电路及开关电路800，所述开关电路800的受控端与所述高精度过流检测电路电连接，所述高精度过流检测电路在检测到锂电池的输出电流过流时，控制所述开关电路800断开所述锂电池与负载组件之间的连接。
70.在本实施例中，在对锂电池的回路电流进行过流检测时，通过按键板、触摸屏或上位机等交互器件，向所述高精度过流检测电路输出对应的电压调节信号，调节所述高精度
过流检测电路的参考电压值，使所述高精度过流检测电路的保护阈值提高或降低，从而使所述锂电保护芯片能够适应不同额定电流的锂电池，准确地检测所述锂电池的输出电流是否过流，并输出对应的开关控制信号，使所述开关电路800在所述开关控制信号的控制下接通或断开，从而防止在对熔断器进行激光微调时，由于烧断后的熔断器在锂电保护芯片中存在残留电阻，导致所述过流检测电路无法输出准确的电流检测结果，从而不能及时检测到过流，造成芯片烧毁。
71.本实用新型还提出一种保护设备，该保护设备包括上述的高精度过流检测电路及开关电路800，或者包括上述的锂电保护芯片，该高精度过流检测电路的具体结构参照上述实施例，由于本保护设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
72.以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的技术构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。