随着便携式智能设备的快速发展,锂电池的应用范围越来越广,特别在智能手机与电脑方面。在2016年国内发生了多起手机爆炸和自燃事故,主要原因是锂电池的制作与使用不规范。因此对锂电池的安全也逐渐提上了日程。为了保证锂电池的安全使用,对其进行必要的测试显得尤为重要。通常情况下,锂电池的测试步骤繁琐,测试时间较长,需要的测试设备较多,而锂电池模拟器的出现解决了这一测试难题。通过了解国内外的锂电池模拟器发展现状和趋势,分析了国内知名高校研究人员给出的锂电池模拟方案,结合设计需要,提出了一种独特的锂电池模拟器设计方案。在本文中,首先详细分析了锂电池的技术参数和模型;为实现电池充放电特性,提出了一种功放型推挽式线性电路结构方案,详细介绍了方案的可行性和有关方案的设计基础。电路的设计部分主要包含主电路部分,恒压与恒流控制电路部分,采样电路部分,功放驱动电路部分和瞬态响应增强电路部分。完成了主电路中调整管、功放驱动芯片、采样电路中的运算放大器、误差放大器、稳压芯片、整流桥、电容、电阻等器件型号和大小的选择。通过LTspice软件验证了设计电路的正确性,主要有恒压控制输出电路和恒流控制输出电路以及两者的相互切换,充电回路的恒流控制输出电路。对恒压输出时主电路的稳定性做了详细的分析,完成了增加PID调节前后仿真结果对比分析。提出了一种应用于锂电池模拟器的瞬态响应增强电路。最后完成了实物的制作和实验结果分析。实验结果显示了设计的锂电池模拟器的各项指标达到了预期的目标。实现了充电功能和放电输出0-5V可调的电压值,0-3A可调的电流值,电压上升时间和下降时间均小于50μs。本文设计的锂电池模拟器满足了锂电池测试需求。