低功耗锂离子电池保护电路设计

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1、本文由蒸汽机01贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。华中科技大学硕士学位论文低功耗锂离子电池保护电路设计姓名：张艳红申请学位级别：硕士专业：模式识别与智能系统指导教师：陈朝阳20060510华中科技大学硕士学位论文摘要随着便携式电子产品的普及，作为其“心脏”的Li-Ion电池使用也越来越受重视。但由于它很容易遭受到过充电、过放电、过电流等损坏，所以它的保护电路的设计变得十分重要。锂离子电池电源保护IC的用途要求它能在低电压的情况下工作，并且功耗要足够的小；而且其不同场合的用途要求这种芯片多系列化。在这样

2、的前提下，本文结合工程实际项目，完成了锂离子电池电源保护IC的设计，具一定的先进性和实用性。本课题先从锂离子电源保护IC的使用方式和基本功能入手，设计了该电路的系统结构；并且为了从系统上减小功耗，分析了增强型MOS管在弱反型区的工作原理和耗尽型MOS管的工作原理。在此基础上，对电路主要模块进行了设计，主要包括：基准电压模块、偏置电压模块、过充电检测模块、过放电检测模块、过电流检测模块、0V充电禁止模块、充电器检测模块、振荡器模块、分频器模块等。本设计采用UMC0.6μmCMOS工艺，使用Hspice工具进行仿真，仿真结果表明电路可以正常工作，并且各项指标

3、均在定义的特性范围之内，芯片的设计完全符合要求。关键词：锂离子；耗尽型；弱反型；低功耗；过充电；过放电I华中科技大学硕士学位论文AbstractWiththepopulationofportableelectronicdevice,Lithiumionbatteries，knownasthe“heart”ofelectricalapparatus，havegainedmuchmoreattentionthanbefore.Becausetheyareeasilydamagedbyovercharge、overdischargeandovercurrent

4、,thedesignforitsprotectionbecomesveryimportant.ThefunctionoftheprotectorICrequiredthatitcanwokwithlowvoltageandverylowpower;andwhenitworksindifferenceconditionsithasmulti-series.Underthisprecondition,wefinishedthepapercombiningthepracticalproject,andthisworkhasgreatadvancedandpra

5、cticalvalues.Thepaperbeginswiththeintroductionofitsusingmeansandthebasicfunctions,thenitssystemconfigurationisdesigned;andinordertodecreasesystempowerthepaperputsforwardthemodelofMOSsubthresholdregionandanalyzesitsworkingprinciple,andexplainsthedeleptionMOSworkingprinciple.Undert

6、hisbackground,thepaperdesignsthemaincircuitblocks,includingreferencevoltagecircuit、overchargedetectioncircuit、overdischargedetectioncircuit、overcurrentdetectioncircuit、inhibitioncircuit、0Vchargedetectioncircuit、oscillatorcircuitanddividercircuit.ThecircuitsarefabricatedwiththeUMC

7、0.6μmCMOSprocess，andthepostsimulationunderHspicehaveshownthatthecircuithasworkedverywellandeveryelectricalcharacteristicmeetsthespecificationofthedatasheetwhichprovesasuccessfuldesign.Keywords:Lithiumion；deleption；subthreshold；lowpower；overcharge；overdischargeII独创性声明本人声明所呈交的学位论文是

8、我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的