鋰離子電池充放電保護(hù)芯片的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、本論文設(shè)計(jì)了一種裝配在單節(jié)鋰離子電池內(nèi)的充放電保護(hù)芯片。該芯片基于CSMC0.5um n-well CMOS2P3M5V工藝庫設(shè)計(jì)，并利用Cadence軟件下的Spectre仿真器上對整體電路進(jìn)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(hù)、過放電保護(hù)、過流保護(hù)、短路保護(hù)、待機(jī)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(gè)芯片工作時(shí)低功耗(27℃條件下，VDD=3.3V時(shí)，平均電流約為2.8μA，待

2、機(jī)時(shí)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(hù)芯片的應(yīng)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(xì)介紹了電路低功耗設(shè)計(jì)的幾種方法和本設(shè)計(jì)采用的方法；結(jié)合其工作時(shí)的外圍電路，分析和設(shè)計(jì)了鋰離子保護(hù)芯片的系統(tǒng)架構(gòu)和模塊的劃分；設(shè)計(jì)了保護(hù)芯片內(nèi)部的重要子模塊，包括基準(zhǔn)源電路、過充比較器、過放比較器、過流比較器、短路檢測延時(shí)電路、充電器檢測電

3、路、振蕩器、計(jì)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(shè)計(jì)和仿真分析，仿真結(jié)果顯示各子模塊電路的性能均達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求。
　　 論文的第五章對整體電路的功能和性能進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果表明該電路完成了設(shè)計(jì)功能，達(dá)到了預(yù)先制定的設(shè)計(jì)指標(biāo)，較好的完成了芯片電路的前端設(shè)計(jì)。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(xì)總結(jié)本研究中的經(jīng)驗(yàn)和不足，