随着电子技术的高速发展,便携式设备不断涌现,USB接口也得到了极大的普及。在使用USB进行设备之间数据传输的同时,对便携式设备所用的锂离子电池进行充电,是目前USB接口应用的一个热点。本论文紧密结合市场动向,以参加的科研项目“电源管理类集成电路关键技术理论研究与设计”为背景,设计了一款具有USB电源管理器的锂离子电池充电控制芯片XD6903。本文详细地介绍了USB充电器XD6903的系统设计方案、关键功能模块电路的设计,以及各项功能和性能指标的仿真验证。设计中采用了电源选择切换电路,使得芯片可采用AC适配器或USB供电,同时设置USB电源管理器,实现USB输出电流500mA或100mA的精确限制;设计带修调的高精度带隙电压基准,满足锂离子电池对充电电压的严格要求;芯片采用可编程的充电电流和充电时间设计,使得芯片应用更加灵活;在涓流、恒流、恒压充电模式的基础上增加恒温充电模式,在芯片温度升高时,内部的热限制电路将自动减小充电电流。再结合其他控制和保护电路,实现了充电控制的智能化。最后,利用Cadence仿真平台,采用TSMC 0.6μm CMOS工艺,对芯片在不同模型、电压、温度组合下进行了前仿真验证,使最终结果得到优化。仿真结果表明设计的芯片性能良好,满足预定的指标要求。