鋰離子電池充放電保護芯片的研究與設計.pdf

1、本論文設計了一種裝配在單節(jié)鋰離子電池內(nèi)的充放電保護芯片。該芯片基于CSMC0.5um n-well CMOS2P3M5V工藝庫設計，并利用Cadence軟件下的Spectre仿真器上對整體電路進行了仿真。仿真結(jié)果顯示：該芯片具有對鋰電池的過充電保護、過放電保護、過流保護、短路保護、待機控制以及充電器檢測等功能。芯片的正常工作溫度范圍在-40℃～85℃之間；整個芯片工作時低功耗(27℃條件下，VDD=3.3V時，平均電流約為2.8μA，待

2、機時平均電流約為80nA)；芯片具有高精度的電壓檢測。芯片已成功流片并順利完成了測試，總體性能良好。
　　 論文首先從鋰離子電池保護芯片的應用背景和基本功能入手，說明了本課題的研究意義；接著詳細介紹了電路低功耗設計的幾種方法和本設計采用的方法；結(jié)合其工作時的外圍電路，分析和設計了鋰離子保護芯片的系統(tǒng)架構(gòu)和模塊的劃分；設計了保護芯片內(nèi)部的重要子模塊，包括基準源電路、過充比較器、過放比較器、過流比較器、短路檢測延時電路、充電器檢測電

3、路、振蕩器、計數(shù)器和邏輯控制電路等模塊，并利用Cadence軟件對這些子模塊都作了完整的電路設計和仿真分析，仿真結(jié)果顯示各子模塊電路的性能均達到設計指標的要求。
　　 論文的第五章對整體電路的功能和性能進行了仿真，仿真結(jié)果表明該電路完成了設計功能，達到了預先制定的設計指標，較好的完成了芯片電路的前端設計。第六章，介紹了該芯片版圖、封裝形式、整體測試方案以及測試結(jié)果。論文的第七章為整篇論文的總結(jié)部分，詳細總結(jié)本研究中的經(jīng)驗和不足，