因为锂离子电池具有体积小、能量密度大、无记忆性、可循环次数多和低碳环保等优点,而成为了目前在便携式电子设备中应用最多的可充电电池,并且正逐步向智能家电、电动汽车等其他领域发展。但是锂离子电池在工作过程中,会遇到过电压,过电流和过温等异常状况,使得电池的工作效率降低,使用寿命减少,甚至会发生燃烧、爆炸等危险情况。因此配套相应的保护电路尤为重要。根据锂离子电池的实际应用需求,本论文设计了一款针对七节锂电池的高精度保护芯片。所设计的保护芯片包括带隙基准模块、电压检测模块、电流检测模块、延时模块、级联模块和驱动模块。由带隙基准模块提供给其他检测模块相对应的参考电压;电压检测模块单独检测每一节电池的电压,当其中一节电池电压异常时则对整个电池包进行保护;电流检测模块可以检测充放电电流,并设置了多段电流保护模式;通过延时模块调节各种保护的延时时间,并且输出逻辑控制信号给驱动模块;通过驱动模块控制片外集成的充放电MOSFET管的开关,以此来控制电池串的充放电回路。通过对整个芯片的各个工作状态进行仿真分析,并进行版图设计和实际芯片的测试,来验证芯片的功能性。与国内外的同类产品相比,本文所设计的保护芯片利用低温漂的基准源电路和修调技术来提高参考电压精度,实现了保护芯片的高精度电压检测,检测精度为?25mV。并设计了一种基于二极管原理实现的片间级联电路,该级联电路的结构简单,单颗芯片可以检测保护七节锂电池,在实际应用当中可以级联更少的芯片来检测保护更多的锂电池,节约使用成本。此外,还增设了两档充电过流保护功能和保护延迟时间的自定义功能,功能更加齐全。整个保护芯片的设计和仿真是基于上海华虹宏力公司的0.8?m HV工艺,使用Candence平台的Spectre仿真软件进行验证,仿真结果表明该芯片的各个功能正常,与预期的设计要求一致。测试结果显示过充保护电压与预设值4.25V的最大误差为-19mV,过放保护电压与预设值2.70V的最大误差为-16mV,符合高精度电压检测和级联功能的要求。