一種PWM-PFM混合模式控制的電源管理芯片的設(shè)計(jì).pdf

1、隨著現(xiàn)在便攜式設(shè)備的廣泛應(yīng)用，鋰電池的應(yīng)用也變得越來(lái)越廣泛。因此，對(duì)鋰電池的充電管理芯片的需求也越來(lái)越重要。一個(gè)好的電源管理芯片可以給鋰電池充電節(jié)約時(shí)間并保護(hù)鋰電池，提高鋰電池的使用壽命。而且現(xiàn)在很多便攜式設(shè)備都支持USB OTG功能，所以對(duì)電源管理芯片的功能要求也越來(lái)越多。
　　本文研究設(shè)計(jì)了一款鋰電池充電芯片，該芯片帶有一個(gè)高集成的用于充電的同步降壓穩(wěn)壓器和一個(gè)為USB On-The-Go(OTG)外設(shè)提供5V電源的同步升壓穩(wěn)

2、壓器。采用一個(gè)電流模式PWM兼PFM調(diào)制器來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓和電池充電電流。并且與I2C總線(xiàn)規(guī)范兼容并控制芯片的工作模式和工作參數(shù)，包括充電、升壓和高阻模式。該設(shè)計(jì)是基于CSMC的0.5μmBCD工藝平臺(tái)。
　　該芯片可通過(guò) I2C接口編程，控制芯片工作模式的變換。既可以由外部 USB電源供電（即充電模式），同時(shí)內(nèi)部也含有一個(gè)升壓穩(wěn)壓器，使得該芯片可以單獨(dú)為USB設(shè)備充電（即升壓模式）。具有過(guò)溫保護(hù)、欠壓封鎖（防止過(guò)度耗電）、過(guò)壓保護(hù)

3、（防止過(guò)度充電）等保護(hù)功能，保證了芯片安全工作。
　　芯片工作在2MHz的頻率上，需要電路有個(gè)比較快的響應(yīng)速度和比較好的噪聲抑制作用。并且電池充電電流為2A，電流比較大，需要對(duì)芯片的溫度有個(gè)比較好的保護(hù)作用和對(duì)溫度變化的抑制能力。輸出電壓為5V，需要對(duì)輸出的電壓進(jìn)行過(guò)壓保護(hù)，防止輸出電壓過(guò)高對(duì)外部設(shè)備進(jìn)行損壞。過(guò)壓比較器產(chǎn)生的過(guò)壓保護(hù)信號(hào)不僅對(duì)輸出電壓進(jìn)行了保護(hù)，而且是PWM和PFM調(diào)整轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)，從而改變功率管的通斷。