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全CMOS三段式锂电池充电器设计
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2008-10-24
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针对锂电池的化学特性，给出了一种全CMOS 工艺的锂电池充电IC 的设计方案。将锂电池充电过程分为涓
流充电、常流充电和常压充电3 个过程，并为此设计了3 段式的充电结构。同时该充电IC 还集成了过流检测、温度控制
等电路。实验结果表明，其充电过程符合锂电池的化学特性，有效地提高了芯片的能量效率，降低了芯片功耗，缩短了充
电时间。
关键词： 锂电池； 低压降稳压器； 常流源
锂电池的化学特性决定了它的充电过程分为3 个阶段：涓流充电、常流充电和常压充电。锂电池充电器
的结构（见图1）主要由L D O 、充电控制模块、睡眠模块、过充保护模块、温度敏感模块、电流敏感模块、过流保
护、充电停止、计时器和晶振组成。
常流充电模块负责锂电池的涓流和大电流充电，L D O 模块负责常压充电。常流源提供给L D O 和常压
充电模块稳定的电流源，这个电流源有良好的温度特性。温度敏感电路可以防止充电器因过热而烧毁。保
护电路提供过流保护和反相偏置保护。时间控制模块并不包含在系统当中，但控制电路提供时间控制的接口。各部分控制模块受逻辑控制电路控制，常流和常压控制电路共同使用一块功率晶体管（P O W E R M O S）充电，减小了系统面积。
图1 中V out 为输出电压，通过调节反馈电阻的比值，可以达到输
出3 ．6 V 和4 ．2 V 的目的。电路的参考电压V ref 为1 ．1 V 。
流充电、常流充电和常压充电3 个过程，并为此设计了3 段式的充电结构。同时该充电IC 还集成了过流检测、温度控制
等电路。实验结果表明，其充电过程符合锂电池的化学特性，有效地提高了芯片的能量效率，降低了芯片功耗，缩短了充
电时间。
关键词： 锂电池； 低压降稳压器； 常流源
锂电池的化学特性决定了它的充电过程分为3 个阶段：涓流充电、常流充电和常压充电。锂电池充电器
的结构（见图1）主要由L D O 、充电控制模块、睡眠模块、过充保护模块、温度敏感模块、电流敏感模块、过流保
护、充电停止、计时器和晶振组成。
常流充电模块负责锂电池的涓流和大电流充电，L D O 模块负责常压充电。常流源提供给L D O 和常压
充电模块稳定的电流源，这个电流源有良好的温度特性。温度敏感电路可以防止充电器因过热而烧毁。保
护电路提供过流保护和反相偏置保护。时间控制模块并不包含在系统当中，但控制电路提供时间控制的接口。各部分控制模块受逻辑控制电路控制，常流和常压控制电路共同使用一块功率晶体管（P O W E R M O S）充电，减小了系统面积。
图1 中V out 为输出电压，通过调节反馈电阻的比值，可以达到输
出3 ．6 V 和4 ．2 V 的目的。电路的参考电压V ref 为1 ．1 V 。
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