如何进行锂离子电池充电器的设计详细论文资料说明

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上传日期: 2019-03-12

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标签:充电器(968)CMOS(1971)锂离子电池(788)

  锂离子电池具有体积小、质量轻、比能量高、寿命长、可快速充电等优点。相较于其它类型的电池而言,具有明显优越的综合性能,竞争优势不可忽视。它的特点决定了它要求有性能完备的充电管理芯片。

  本文论述了一种锂离子电池充电器芯片的设计:在通过欠压闭电路检测充电条件满足之后,先对电压过低的电池进行涓流充电。当电池电压达到安全电平时,采用恒流.恒压充电方式对电池快速充电。当电池最终浮充电压达到4.2 V时,充电过程终止。芯片采用最小电流恒压终止控制实现较高的精度,从而有效利用电池容量并防止电池的过充损坏。并且在芯片温度升高时,内部的热限制电路将自动减小充电电流。再结合其他控制和保护电路,实现了充电控制的智能化。

  芯片的设计采用0.6umBi-CMOS混合信号模型。通过对各模块和整体电路的功能进行HSPICE仿真,验证了设计的可行性。

  本论文主要针对锂离子电池充电器的研究,设计了一款单节锂离子电池充电控制芯片,并且可以从USB接口充电。该芯片具有锂离子电池充电器的完整功能,并且具有热调节功能,可在无过热危险的情况下实现电池充电速率的最大化。同时可以人工通过芯片外接电阻电容控制充电电流和充电时间。并且具有充电状态显示功能,智能化控制充电流程。本论文的设计成果对其他同类芯片的设计也大有帮助。

  本论文将重点讨论锂离子电池充电器的设计原理及其功能仿真验证,同时也将对其相关知识加以介绍,论文共分为四章:

  第一章:主要介绍论文的背景,来源,前沿发展状况,以及论文的研究工作和章节安排;第二章:主要介绍锂离子电池的工作原理及其充放电特性,充电过程和充电方法,以及充电保护措施等相关知识;第三章:主要介绍芯片的系统框架,以及整个芯片工作过程;第四章:主要介绍芯片的关键模块设计与功能验证,并且介绍芯片的应用及整体仿真验证。

  本文设计的是对锂离子电池充电的芯片,因此有必要对锂离子电池的结构和特性进行一些了解。本章首先对锂离子电池化学原理及特性作了简要介绍,并说明锂电池在使用过程中必须注意的问题,最后介绍了锂电池的常用充电方法。

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