锂电池线性充电管理芯片的研究与优化

作     者：林剑辉 

作者单位：华中科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘政林

授予年度：2007年

学科分类：0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：模拟集成电路 锂离子 恒流恒压 充电管理 基准电路 

摘      要：随着便携式电子设备小型化、轻量化的发展,锂电池使用也越来越多。由于锂电池相对其它类型电池(如镍镉,镍氢)具有重量轻、体积小和能量密度大的特点,很适合于移动电子产品,这推动了电池技术以及与之相关的电池充电控制技术迅速发展。因此锂电池充电管理芯片的研究和设计具有重要意义。 本文设计的锂电池充电芯片采用了恒流恒压的充电方法,并在此基础上将充电过程分为三个阶段:预充电、恒流充电和恒压充电。在充电初期采用较小的电流对电池进行预处理,对出现过放电的电池进行修复和保护;然后采用较大的恒定电流对电池充电,实现快速充电的目的;最后采用恒压充电,确保电池充满。这种充电方式具有充电时间短,充电效率高的优点。芯片中有电池状态检测电路不间断的检测锂电池的电压和电流,以确定锂电池应该进行的充电阶段。 该芯片采用CSMC 0.6um CMOS工艺,设计新颖,输入电压范围宽(4.5V～15V)。集温度保护、小电流预充电、高精度恒流/恒压控制、充电终止、自动再充电、充电状态指示、休眠保护等多种功能于一体,使整个充电过程安全化、智能化。