宽输入开关型锂电池充电管理芯片的设计

《宽输入开关型锂电池充电管理芯片的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、代号10701学号1102121327分类号TN432密级公开UDC编号题（中、英文）目宽输入开关型锂电池充电管理芯片的设计DesignofawideinputSwitch-modeLithium-ionBatteryChargemanagementchip作者姓名杨潺学校指导教师姓名职称代国定副教授工程领域电子与通信工程企业指导教师姓名职称魏西峰研究员论文类型应用研究提交论文日期二○一四年一月万方数据万方数据西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取

2、得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：日期西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学

3、校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。本人签名：日期导师签名：日期万方数据万方数据摘要随着3G和4G时代的到来和生活向智能化的进一步发展，手持设备功能的不断增强，电池的容量也越来越大。锂电池作为当今手持移动产品的主要供电设备，其具有体积小、寿命长和充电周期短等优点。因此设计高效率、高可靠性和快速锂电池充电的芯片具有很重要的意义。本文通过详细研究Buck型开关转换器的工作原理，设计了实现电池恒流和恒压充电的基本架构，并根据此架构

4、设计了宽输入开关型锂电池充电管理芯片。本文所设计的充电芯片采用2A的充电电流，可以很大程度上降低充电时间。同时选择开关型架构具有高达90%的效率。芯片的输入电压范围为5V—24V，能够适用于大部分适配器，同时可以对一节或者两节锂电池充电。在充电方式方面，本芯片采用常用的三段式充电方法，即涓流、恒流和恒压充电。本文设计了恒流充电向恒压充电的自动切换电路，保证了充电电流的平滑过渡。在DCM导通时，芯片采用变频调制模式，提高了轻载时的效率。本文针对锂电池的充电特性，设计了线性的过温保护，优化芯片的工作环境。同时芯片集成了电池温度检测电路、电池过压保护电路

5、、过流保护等电路，确保整个充电过程的安全性。本文所设计的宽输入开关型锂电池充电管理芯片是基于某公司0.5umBCD工艺进行设计，并在cadence平台上进行仿真验证，现已流片。关键词：开关转换器锂电池恒流充电恒压充电PWM控制万方数据万方数据AbstractWiththecomingof3Gand4Gearandthedevelopmentofintelligentlife,thehandledeviceismorepowerfulandthecapacityofbatteryisbigger.TodayLithiumbatteryhasbecom

6、ethemainpowersupplyequipmentofthehandheldmobileproducts,withhighenergy,smallsize,longlifeandshortchargecycles,etc.Sodesignofahighefficiency,highreliabilityandfastcharginglithiumbatterieschiphasveryimportantsignificance.ThroughdetailedstudyofBuckswitchingconverterworkingprincip

7、le,thispaperproposesthebasicarchitecturetoachieveconstantcurrentandconstantvoltageanddesignsawideinputswitchinglithiumbatterychargemanagementchipbasedonthisarchitecture.Thechargecurrentofthechipisupto2Aandtheefficiencyofthechipistobe90%withswitchingarchitecture.Withthewideinpu

8、tvoltage(5V-24V),thechipcanbeappliedtomostoftheadapter.Meanwh