集成LDO的鋰離子電池充電管理芯片的設計

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上傳日期: 2019-12-05

上 傳 者: 易水寒他上傳的所有資料

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標簽:ldo(740)芯片(15423)鋰離子電池(1016)

  鋰離子電池的廣泛使用決定了它需要性能完備的電池管理芯片。本文設計的鋰離子電池充電管理芯片采用了將快速充電管理和低壓降線性穩壓器LDO:Low DropOut Regulator)結合的集成方案。即電源通過充電控制環路對鋰離子電池充電,而鋰離子電池或電源通過一個集成的LDO對外部設備進行供電。按照方案的要求,本文重點設計了一個高穩定性、低靜態電流的LDO線性穩壓器,該LDO采用了Buffer緩沖級來驅動調整管。文章著重探討了大電容負載下LDO穩定性的實現,并且利用Buffer中的反饋結構降低了LDO的靜態電流;同時,本文設計了鋰離子電池充電控制環路,保證了環路的穩定性,實現了高優先級的智能熱調整環路。

  最終設計的充電管理芯片采用恒流恒壓恒溫充電方式,充電終止電壓4.2V±1%,可以實現無過熱危險下的1A大電流充電。同時集成LDO,可實現1.2V~4V的輸出電壓調節范圍,具有過溫和過流保護功能。該LDO最小壓降189mV;最大負載電流100mA;靜態電流約25μA;在0~100mA負載電流變化范圍內相位裕度大于60°,確保了LDO環路的穩定。

  該芯片采用0.6μmBi CMOS工藝實現。利用Cadence Spectre對各部分電路進行了仿真,仿真結果完全滿足設計要求,同時利用Cadence Virtuoso進行版圖繪制。目前該芯片已完成流片,測試成功。

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