随着便携式电子产品的高速发展以及可充电电池市场的不断增大,研究如何充分适应电池特性,最大可能延长电池寿命,并且符合电子设备充电单元小型化的发展趋势,具有较高效率、安全快速的充电器芯片,具有十分重要的意义。本文从锂电池化学特性与工作原理入手,通过对可充电电池特性认识以及常用充电方法的研究,分析了充电过程及充电方法对锂电池性能的影响,并在此基础上完成了一款锂离子电池线性充电器芯片的设计。该锂电池充电器芯片采用了恒流恒压(CC/CV)线性充电方式,能够提供高达1A的可编程充电电流,为充分保护电池,将充电过程细分为三个阶段:涓流预充电、恒流充电和恒压充电。先检测待充电电池电压,对过放电电池在充电初期采用涓流对电池进行激活处理;然后采用较大的恒定电流对电池充电,实现快速充电的目的;充电后期采用恒压浮充,确保电池充满。这种充电方式具有充电时间短,充电效率高的优点。芯片内部检测电路通过检测锂电池的电压和电流,确定锂电池应该进行的充电阶段。本文设计的充电器芯片面向单节锂电池,除了具有完善的充电算法外,提供了基于可设置时间和可设置电流的充电终止方案。芯片内部使用专门的带隙基准电压源以及基准电流源,高电源抑制以及出色的温度特性保证了浮充电压精度。由于对芯片整体电路的设计采用了内部MOSFET架构,无须使用外部检测电阻器或外部隔离二极管,因此基本充电器电路仅需要两个外部元件,简化了芯片应用,热调整功能可自动调节充电电流,以便在大功率工作或高环境温度条件下对芯片温度加以限制。对应于每一项技术或功能,文章介绍了各个电路模块的结构和工作原理。最后,文章基于0.5um的CMOS N阱工艺库对重点模块电路以及整体电路做了HSPICE仿真,验证了设计的可行性。