本文關(guān)鍵詞：一款線性鋰電池充電管理芯片的設(shè)計

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【摘要】：電子產(chǎn)品的消費(fèi)逐漸呈現(xiàn)出繁榮景象,與此同時市場對鋰電池的需求量也在不斷增加。具備成本低、結(jié)構(gòu)簡單、集成度高、精度高、功耗低等特點(diǎn)的鋰電池充電管理芯片有著廣闊的應(yīng)用前景。本文設(shè)計了一款具備過溫、過流、過充電、過放電等保護(hù)功能的三段式充電(涓流、恒流、恒壓)的鋰電池充電管理芯片。在電路設(shè)計方面,首先分析了鋰離子電池充電管理芯片系統(tǒng)的架構(gòu)和工作流程。其次,重點(diǎn)研究了具備二階溫度補(bǔ)償?shù)膸痘鶞?zhǔn)電壓源電路,與一階帶隙基準(zhǔn)電壓源相比提高了溫度精度和溫度抑制比。再次,對電流基準(zhǔn)、各保護(hù)電路模塊的設(shè)計進(jìn)行了低功耗的研究,主要基于亞閾值區(qū)MOS管和無運(yùn)放比較器兩種技術(shù)。最后,簡單介紹了系統(tǒng)其它控制模塊、延時模塊、以及檢測模塊的設(shè)計。論文采用華潤上華0.5μm N阱工藝,在Cadence軟件平臺上進(jìn)行電路設(shè)計與仿真。仿真結(jié)果表明,設(shè)計的芯片在-40-85℃范圍內(nèi),在不同的工藝角下,涓流充電階段電流最大值為0.102A,最小值為0.099A。恒流充電階段電流最大值為1.019A,最小值為0.994A。恒壓充電階段電壓最大值為4.26V,最小值為4.17V。二階帶隙基準(zhǔn)源的溫度系數(shù)為8.33ppm/℃。另外,過溫、過流、過充電、過放電等保護(hù)電路工作正常,能很好保護(hù)Li離子電池。
【關(guān)鍵詞】：鋰離子電池 充電控制 保護(hù)電路 帶隙基準(zhǔn)
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM912
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-12
• 1.1 課題背景及意義9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3 論文研究內(nèi)容與組織結(jié)構(gòu)11-12
• 2 芯片的系統(tǒng)設(shè)計12-18
• 2.1 芯片的功能與工作過程分析12-14
• 2.2 芯片的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析14-15
• 2.3 芯片的設(shè)計參數(shù)15-16
• 2.4 芯片的應(yīng)用16
• 2.5 本章小結(jié)16-18
• 3 具有二階曲率補(bǔ)償?shù)膸痘鶞?zhǔn)電壓源的設(shè)計18-26
• 3.1 基本原理和性能指標(biāo)18-21
• 3.2 具有二階曲率補(bǔ)償?shù)膸痘鶞?zhǔn)電壓源的設(shè)計21-25
• 3.3 本章小結(jié)25-26
• 4 低功耗模塊電路設(shè)計26-44
• 4.1 低功耗電路設(shè)計的限制條件26-30
• 4.2 電路低功耗的設(shè)計方法30-32
• 4.3 低功耗基準(zhǔn)電流源的設(shè)計32-35
• 4.4 低功耗保護(hù)電路的設(shè)計35-43
• 4.5 本章小結(jié)43-44
• 5 其他主要模塊電路44-54
• 5.1 充電控制電路44-49
• 5.2 延時電路49-51
• 5.3 電池溫度檢測電路51-52
• 5.4 電源電壓檢測電路52
• 5.5 電池電壓檢測電路52-53
• 5.6 本章小結(jié)53-54
• 6 系統(tǒng)功能仿真54-60
• 6.1 芯片充電過程仿真波形54
• 6.2 系統(tǒng)corner仿真54-59
• 6.3 芯片性能指標(biāo)的設(shè)定值與仿真結(jié)果的對比59-60
• 7 總結(jié)與展望60-62
• 致謝62-63
• 參考文獻(xiàn)63-65

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：1045979