具有智能熱調整功能的單片線性鋰離子電池充電器IC研究與設計.pdf

1、鋰離子電池由于體積小、重量輕、能量密度高和循環(huán)壽命長等優(yōu)點，在便攜式設備中得到了廣泛的應用。由于鋰離子電池的使用壽命與鋰離子電池充電器的充電方法密切相關，充電器必須安全、快速、效率高。本文分析了鋰離子電池的化學原理、常用充電方法以及這些充電方法對鋰離子電池性能的影響，考慮到IC的成本，采用CMOS工藝設計了一款具有智能熱調整功能的單片線性鋰離子電池充電器IC。
　　本文設計的線性鋰離子電池充電器IC在恒流/恒壓充電模式的基礎上，增

2、加了涓流充電模式和智能熱調整模式。在充電初期若鋰離子電池電壓很低時（小于2.485V），充電器IC采用涓流模式對電池充電，實現對電池的修復和保護；一旦電池電壓上升到大于2.485V，IC采用恒流模式對電池充電，實現快速充電的目的；當電池電壓上升到最終充電電壓4.1V或4.2V時，IC采用恒壓模式對電池充電，確保電池被充滿。在恒流充電階段，當電源電壓高而電池電壓低時，充電器IC產生的高功耗導致IC溫度急劇上升，在溫度上升到約105℃時，I

3、C會進入智能熱調整模式工作；智能熱調整模式使充電電流減小并維持 IC的溫度不變，在保護 IC的同時兼顧了充電速度。此外，本文增加了電源狀態(tài)和電池狀態(tài)檢測，不間斷的檢測電源電壓和電池的充電電壓、充電電流和溫度，以確保充電器的正常工作和在充電過程中電池的正常工作，實現了對充電過程的智能化控制。采用用戶可編程的方式設計充電器IC的充電電流、充電時間和電池最終充電電壓等參數，實現了與用戶的交互式管理。
　　本文通過HSPICE對充電器IC