随着电子科学技术的发展,移动电子设备的普及,电子设备的能源提供和续航问题日益受到关注。目前使用较多的移动电子设备电池为锂电池,锂电池由于其体积小,质量轻,能量密度高,使用寿命长,安全系数高,环保等优点,代替了铅猛电池等,成为当前电池领域的焦点。随着锂电池的普及,电池中普遍存在的安全问题,成为了需要重点研究的对象。在高温,高压,欠压,电流过大的情况下,锂电池本身存在着极大的安全隐患,对于日常的生产和生活会造成极大的损失和困扰。所以,应用于锂电池使用过程中的锂电池保护芯片应运而生。本文根据锂电池本身的特性,结合应用层面的考量,研究设计了一款低功耗的多节锂电池保护芯片,主要针对4-7节锂电池组进行监测保护,主要保障日常的电动工具内部电池的正常工作。本保护芯片模块集成了电压检测模块,电流检测模块,温度检测模块,带隙基准模块,休眠模块等工作模块,针对锂电池组在充电电压过高,放电电压过低,电池组工作电流过大,电池组短路以及充放电过程中的环境温度等情况进行监测。本芯片的研究设计工作在EDA工具平台中完成,同时完成的工作还有相关仿真和针对仿真数据对电路进行的修改,并最终在cadence平台下完成芯片的版图绘制,该芯片采用0.8μm工艺。芯片的大致数据展示如下:过充电检测电压为4.1V到4.35V,当电压高于4.35V时进入过压保护状态,在电压低于4.1V时解除保护状态;过放电检测电压为2.1V到2.9V,当电压低于2.1V时进入过压保护状态,在电压高于2.9V时解除保护状态。本芯片内置了三段放电电流检测和二段充电电流检测,包括了第一段放电电流检测,第二段放电电流检测,短路检测,第一段充电电流检测以及第二段充电电流检测,芯片内部还设置了充电高低温检测,放电高温检测和4-7节电池选择模式。值得注意的是,为了满足芯片的低功耗需求,芯片内部设置了动态功耗管理模块,使得芯片内部电路在进入非正常工作状态后,耗电部件的数量降到最低,通过降低动态功耗的从而降低芯片的整体功耗。同时,芯片内部添加了休眠模块,可以有效降低芯片不工作时产生的功耗。此方法控制了工作状态和非工作状态下芯片的功耗产生。该芯片的工作电流典型值为31μA,休眠时的电流典型值小于1μA。基于以上的研究报告和数据分析,本芯片功能正常,基本达到了设计要求。