集成LDO的鋰離子電池充電管理芯片的設(shè)計

　　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(shè)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(wěn)壓器（LDO:Low DropOut Regulator）結(jié)合的集成方案。即電源通過充電控制環(huán)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(shè)備進行供電。按照方案的要求，本文重點設(shè)計了一個高穩(wěn)定性、低靜態(tài)電流的LDO線性穩(wěn)壓器，該LDO采用了Buffer緩沖級來驅(qū)動調(diào)整管。文章著重探討了大電容負載下LDO穩(wěn)定性的實現(xiàn)，并且利用Buffer中的反饋結(jié)構(gòu)降低了LDO的靜態(tài)電流;同時，本文設(shè)計了鋰離子電池充電控制環(huán)路，保證了環(huán)路的穩(wěn)定性，實現(xiàn)了高優(yōu)先級的智能熱調(diào)整環(huán)路。

　　最終設(shè)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(xiàn)無過熱危險下的1A大電流充電。同時集成LDO，可實現(xiàn)1.2V~4V的輸出電壓調(diào)節(jié)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(tài)電流約25μA;在0~100mA負載電流變化范圍內(nèi)相位裕度大于60°，確保了LDO環(huán)路的穩(wěn)定。

　　該芯片采用0.6μmBi CMOS工藝實現(xiàn)。利用Cadence Spectre對各部分電路進行了仿真，仿真結(jié)果完全滿足設(shè)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。