一款鋰電池充電管理芯片的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、鋰離子電池是目前便攜式電子產(chǎn)品中使用最為廣泛的可充電電池。而且隨著電池容量的不斷提高，鋰離子電池將成為21世紀(jì)電動汽車的主要動力電源之一，并將在人造衛(wèi)星、航空航天和儲能方面得到應(yīng)用。由于鋰離子電池本身電學(xué)特性的原因，幾乎每一塊鋰離子電池都需要一個(gè)充電管理芯片來提供充放電保護(hù)以延長其使用壽命。本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一款成本較低、應(yīng)用廣泛，性能優(yōu)良的鋰電池充電管理芯片。
　　 采用全定制設(shè)計(jì)思想，完成了從底層電路開始到整個(gè)芯片電路的正向設(shè)計(jì)

2、，實(shí)現(xiàn)了過放電保護(hù)、過充電保護(hù)、短路保護(hù)、過溫保護(hù)以及涓流充電、恒流充電、恒壓充電等控制功能。芯片內(nèi)部用來驅(qū)動充電晶體管的MOS管耐壓高達(dá)30V以上，在不外加擴(kuò)展電路的情況下，可設(shè)計(jì)成多節(jié)串聯(lián)電池的充電電路。低壓線性穩(wěn)壓器集成在芯片內(nèi)部，提高了集成度，使芯片具有較小的面積，降低了成本。芯片的外圍電路既可以設(shè)計(jì)成線性控制也可采用PFM控制，應(yīng)用電路簡單。此外，改變芯片應(yīng)用電路的外圍電阻就可以調(diào)節(jié)芯片的恒流充電電流、預(yù)充電(涓流充電)截止電

3、壓、恒壓充電電壓和電池充滿判斷電流。這使得芯片具有很強(qiáng)的適用性，能夠應(yīng)用在很多不同的場合。
　　 芯片采用CSMC0.5um DPTM Mixed Signal工藝，使用Cadence工具完成電路設(shè)計(jì)、仿真、版圖設(shè)計(jì)和驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明，在電池溫度端檢測電壓大于4.51V時(shí)，充電終止，表明此時(shí)電池沒有接入；當(dāng)電池溫度檢測端電壓大于0.05V且小于0.5V時(shí)，充電電流為24mV/Rs；當(dāng)電池溫度檢測端電壓大于0.5V且小于4.51