耗尽型工艺实现锂电池充电保护芯片的设计
来源： 作者： 发布时间：2015-03-24 10:23:09 浏览量：
该电路是具有负反馈功能的基准电路，产生基准电压Vbd、Vb1、V b2.因为电源在非正常情况下波动范围很大， 所以电容C 的作用是使电路对电源波动太大时不敏感； SD 是电路工作的使能端， 低电平有效； R22、R21、R25 构成负反馈网络， R23、R24 构成分压电路。
当耗尽型MOS 管M84 工作在线性区时， 由于VGS84=0, 则M84 为一个电阻， M81 和M82 将处于饱和区工作， 输出电压可以负反馈回来从而稳定输出。
其推导公式为：
当耗尽型MOS 管M84 工作在饱和区时， VGS84=0,M84 为一个恒流源， 所以VGS82 恒定， 即Vbd 不变，从而输出Vb1、Vb2 也保持不变。其中Vbd、Vb1、Vb2分别为过充电、过放电比较器提供基准电压， 并且为延时产生电路提供偏置电压。其推导公式为：
要使式（ 7） 等于式（ 10） , 即无论M84 工作在什么区域VGS82 都不变， 则：
所以可以通过调节M84 和M82 的宽长比（W/L） 使之满足式（ 11） ,电感器生产 使VGS82 保持恒定； 通过调小管子的阈值电压（ 调节管子的掺杂浓度） 来减小基准电压源的电流从而减小功模压电感耗。采用0.6 μm、n 阱的CMOS 工艺在Hspice 中仿真的结果如图3 所示。
2.2 过充电、过放电迟滞电路
为了更快地解除过充电、过放电状态， 图1 中过充电、过放电比较器的输入差分电压须随电源电压的改变而改变， 当电池过充或过放时， 输出电压随电源电压变化的比例不同， 因此设计出图4 所示的迟滞电路。
由图4 可知， 通过控制TCU 和TDL 的开关来控制MN1 和MP1 的导通与关断， 达到调节点IN_CON 和IN_ODP 电压大小的目的， 以实现迟滞效应。当输出信号在和过充比较器和过放比较器相比较时， 比较基准电压不变， 计算过充电、过放电的迟滞电压分别为：
由式（ 12） 和（ 13） 可知， 根据具体设计要求的不同， 调节R26、R27、R28、R29、R30 和R31 的大小及比例关系以达到实现不同迟滞电压的目的。
2.3 0 V共模电感器电池充电禁止电路
当电池电压低于一定值时， 使CO 输出为低电平从而禁止充电器对电池进行充电。在此过程中因为VDD 比较低VM 会变得很负， 所以VDD 和VM 之间易形成很大的电流， 则VDD 到VM 之间的每一条支路上要有比较大的电阻。采用如图5 所示的电路来控制CO 的电压和VDD 到VM 之间的电流。
图5 中M1、M2、M3、M4、Rl 和R2 组成的电路完成电平转换功能， 抑制功能主要由M5、M6 和R3完成， M7、M8、M9、M10 和R4 组成的与非门在电平转换功能和0 V 抑制功能之间进行选择。电路需要将逻辑低电平转化为与VM 相同的电位。而VM的电位有可能很负， 在电路转换瞬间， VDD 和VM之间的高电压很容易将普通的MOS 管击穿，基于此， 本电路的所有管子都采用高压非对称管。
0 V 电池抑制功能发生在充电过程中， 此时，IN_ LCB=0, IN_ LC=1,VA 为高电平。当电池电压VDD 在1.2 V 左右时， 就认为它是内部短路。在这种情况下充电， 充电电流一定很大， 导致VM 的电位下降很大， VDD 的下降使M5 关闭， VM 的下降使M6 导通， 从而VB 由低电平转化为高电平（此时的VDD 电压为0 V 电池充电禁止电压V0INH） , CO 电电感传感器位因此接近VM 电位。
单火线电路请问有没有人搞过单火线，能不能开源共享一下，那些网上的资料我都看了，都是点到即止，没什么意义，都是告诉原理之类的，具体的就什么都没有了。给位论友，讨论下沙发难道论友没有人实际
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