随着微电子技术的发展,移动电话、平板电脑、数码相机等小型电子产品的数量逐渐增加,这就对锂离子电池的发展提出了更高的要求。锂电池由于其诸多优点而得到广泛应用。锂离子电池与其他电池相比,具有高能量密度、高额定电压、使用寿命长、安全性能好、充电速度快、温度适应性强、绿色环保等优点。但是,由于温度问题使锂离子电池的容量容易衰退。且锂离子电池无法耐受过热、过充以及过放,错误使用锂离子电池甚至会导致爆炸。这些缺陷使得锂电池的保护显得更为重要。本论文设计了一款高集成度、低功耗、高精度的锂离子电池保护芯片。该芯片实现了芯片上集成MOSFET,等效阻抗为54m?RDS(ON)。只需要接一个外围电容即可工作,应用非常简便。集成度比一般锂电池保护芯片高。同时,采用电阻网络修调通过提高带隙基准电压的精度,来提高了整个芯片的精度。电压精度范围是-10mV~+10mV。为降低电流损耗,芯片设计了两种休眠状态,休眠状态1和休眠状态2。休眠状态1是系统电压低于过放检测电压时,将关闭相关的电流比较器以减小芯片功耗。休眠状态2是系统温度高于120℃时,将关闭大部分模拟模块以减小芯片功耗同时使芯片适当降温。正常工作情况下,典型电流值为2.04uA。休眠模式下,最大电流值为0.1uA。与一般锂电池保护芯片相比,这款芯片有过温保护的功能,且过温保护模块采用外部迟滞,可以根据过温保护模块输出的不同,选择不同的参考电压。这样不仅精确性得到了提高,而且降低了比较器的设计难度。该芯片同时具有锂电池保护芯片的基本保护功能(过充电压保护、过放电压保护、过充电流保护以及过放电流保护),而且工作电流损耗十分低。它适用于所有需要锂离子电池的电子产品。本芯片的制造工艺采用CSMC公司的0.25um的BCD工艺。电路设计采用Cadence公司的Spectre软件进行仿真。版图设计采用calibre进行DRC、ERC、LVS验证。所有仿真都是在VDD=3.5V下完成。系统整体仿真功能与预期设计一致。