一种低功耗的锂离子电池保护电路的设计

Lionoon

摘要 :设计了一种适用于 CMOS工艺的锂离子电池充放电保护电路 ,采用工作在亚阈值区的电路结构 ,使电路具有 超低消耗电流驱动、高精度检测电压等特点。通过取样电路、基准电路和偏置电路设计的改进 ,保护电路功耗较低 并且在较低电压下可以正常工作。模拟结果表明 ,该电路实现了基本的电池保护功能并在功耗方面达到了设计的目标。
关键词 :亚阈值 ; 低功耗 ; 锂离子 ; 充放电保护

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近几年来 ,便携式电子产品的迅猛发展促进了 电池技术的更新换代 ,其中锂离子电池以高能量密度、高内阻、高电池电压、高循环次数、低自放电率 等特性脱颖而出 ,因此锂离子电池保护电路的设计 和应用也随之得到迅猛发展[1]。 本文设计了一种单电池低功耗锂离子电池保 护电路 ,该电路具有静态电流小、检测精度高、安全性好、可靠性高等特点 ,可用于手机、PHS(个人手持 电话系统)电话机和MD(小型光盘)播放机中。

1 系统设计和考虑

电池保护电路监视电池的电压 ,并控制两只 MOSFET的栅极 ,由两只 MOSFET 分别进行过充电控制、过放电控制和过电流控制。如图 1 所示为保护电路的应用连接图 ,VDD 为过充电和过放电的检测端 ;VSS 为保护电路的接地点 ;DOUT 为放电控制端 ,COUT 为充电控制端 ,V - 为过流检测端 ,CT为充电保护延时控制端 ,其外接电容。

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