亚太经合组织gydF4y2Ba 主动和被动电子元件gydF4y2Ba 1563 - 5031gydF4y2Ba 0882 - 7516gydF4y2Ba Hindawi出版公司gydF4y2Ba 10.1155 / 2015/591986gydF4y2Ba 591986年gydF4y2Ba 研究文章gydF4y2Ba 高效锂电池LDO-Based充电器为便携式应用程序gydF4y2Ba http://orcid.org/0000 - 0001 - 8859 - 3709gydF4y2Ba ZiadigydF4y2Ba 优素福gydF4y2Ba QjidaagydF4y2Ba 哈桑gydF4y2Ba 黄gydF4y2Ba Yuh-ShyangydF4y2Ba CED-ST LESSI,科学教师Dhar el MahrazgydF4y2Ba Sidi穆罕默德本Abdellah大学gydF4y2Ba 英国石油公司1796年、30003年费gydF4y2Ba 摩洛哥gydF4y2Ba usmba.ac.magydF4y2Ba 2015年gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba 9gydF4y2Ba 2015年gydF4y2Ba 2015年gydF4y2Ba 02gydF4y2Ba 06gydF4y2Ba 2015年gydF4y2Ba 02gydF4y2Ba 08年gydF4y2Ba 2015年gydF4y2Ba 12gydF4y2Ba 08年gydF4y2Ba 2015年gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba 9gydF4y2Ba 2015年gydF4y2Ba 2015年gydF4y2Ba 版权©2015优素福Ziadi和哈桑Qjidaa。gydF4y2Ba 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。gydF4y2Ba

摘要提出了一种高效锂电池LDO-based充电器集成电路采用三模控制:细流恒流,快速恒流、恒压模式。提出锂离子电池充电器的标准,包括精度高、效率高、低面积大小,高度重视。仿真结果提供涓流电流116毫安,448毫安的最大充电电流,和充电电压为4.21 V 4.8 - 5 V的电源,使用0.18gydF4y2Ba μgydF4y2BaCMOS技术。gydF4y2Ba

 1。介绍gydF4y2Ba

正如我们所知,便携式设备已经成为先进技术的主要应用产品。由于其体积小,重量轻,锂离子电池和充电能力,非常适合于便携式电子产品,如手机和pda (gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba)由于其能量密度高、循环寿命长、高电压、无记忆效应。但可充电电池的寿命不仅取决于充电时间,而且控制过度充电和充电策略(gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba]。为了避免过度充电的电池,充电过程需要一个特定的方法支持恒流(CC)和恒压(CV)模式,以充电电池由一个可耻的当前的(gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

在文学中,有几种架构的电池充电器与电源控制方法的不同方法,以适应电源电压。相同的特点是效率高,如直流/直流转换器,switching-capacitor或开关模式电源(gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 8gydF4y2Ba),但他们不适合单片集成,有时,精度低,尽管他们的效率。另一方面,同样是使用电荷泵作为一种自适应电源电压(gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba];然而这是杰出的高纹波电流和低效率。LDO-based充电器的特点是低纹波电流和它可以集成到芯片没有描述组件(gydF4y2Ba 9gydF4y2Ba),但它的主要问题是低效率。在这个工作我们将提高效率的LDO-based充电器,使用功率晶体管作为一种可变电流源和最小化其辍学。gydF4y2Ba

在几个工作的一个重要错过标准(gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 8gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 12gydF4y2Ba)温度的控制充电和涓流电流充电模式的缺乏(gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 13gydF4y2Ba)这是必要的电池完全放电时的保护。使这项工作完成电池充电器芯片对所有收费程序和电池保护。gydF4y2Ba

本文描述了一个三模控制的体系结构和仿真结果高效电池充电器集成电路为锂离子电池充电电流从116年马448 mA。节gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba我们描述了典型的锂电池的充电方法。的体系结构和主要模块的功能说明提出的集成电路部分gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba。仿真结果部分所示gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba。最后,结论是说部分gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

 2。锂离子电池充电器的方法gydF4y2Ba

在锂离子电池充电器的重要标准是充电的安全。然而有一些限制充电的电流和电压;因此,电池温度会增加严重造成致命的麻烦由于其中的一些局限性。gydF4y2Ba

值得注意的是,典型的充电电流是1 c,当前可以完全充电电池在一个小时gydF4y2Ba 14gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

典型的充电的锂离子电池图所示gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba需要实现三个基本模式:细流恒流,快速恒流、恒压模式。gydF4y2Ba

典型的锂离子电池的充电过程。gydF4y2Ba

到目前为止第一个细流恒流模式而言,当电池电压(gydF4y2Ba VgydF4y2Ba bgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba tgydF4y2Ba )小于2.9 V,锂电池的内部电阻变大;锂电池,因此,必须收取的涓涓细流恒流阶段;这种策略被称为“隔夜充电器”[gydF4y2Ba 15gydF4y2Ba];至于第二阶段,曾经的价值gydF4y2Ba VgydF4y2Ba bgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba tgydF4y2Ba 大于2.9 V,这一过程从涓流电流,来快速开关恒流阶段。gydF4y2Ba

最后,我们使用恒压充电电池时,电池电压大于4.2 V,而充电器是在恒压操作模式。gydF4y2Ba

有两种方法来终止充电过程中,第一个是监控最低充电电流在简历阶段。充电器充电电流时终止充电过程指定范围缩小。完成充电过程,另一个是基于最大充电时间(gydF4y2Ba 16gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

在提出的设计中,我们采用了第一种方法终止充电过程;电池充电,直到充电电流小于1 c / 40。gydF4y2Ba

整个充电流的锂离子电池充电器设计如图gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

电池充电流程图。gydF4y2Ba

 3所示。电路的描述gydF4y2Ba

相反的其他体系结构使用一个微处理器来控制电荷的不同的模式,我们的建议的体系结构是一个纯粹的模拟的支持三种模式的锂离子电池充电,细流恒流,快速恒醋栗,恒定电压,如图gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba。它是由许多块:LDO,电流发生器,当前的意义上,温度感觉(PTAT电路),能带multioutput。供应紧张4.8 V-5 V是改编之前LDO稳压器生成gydF4y2Ba VgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba dgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba pgydF4y2Ba tgydF4y2Ba 。功率晶体管的MP相当于一个可变电流源;这种技术被用于(gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba用回扫转换器)。议员控制由两个电流源gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 和gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 通过移动装置组成的水平gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba ′1,gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 2′,晶体管MP提供了一个恒定电流116毫安和448毫安的顺序命令细流恒流和快速恒流模式。我们使用积分器来控制恒压模式。这些模式由Op切换gydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 和gydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 比较紧张gydF4y2Ba VgydF4y2Ba fgydF4y2Ba bgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 和gydF4y2Ba VgydF4y2Ba fgydF4y2Ba bgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 与gydF4y2Ba VgydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 。我们使用的输出gydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 和gydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba 停止充电,当电池充满或当PTAT电路检测到的温度超过115度。gydF4y2Ba

提出锂离子电池充电器的简化图。gydF4y2Ba

图gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba显示了完整的架构提出了锂电池充电器。区分我们的架构是使用当前的参数命令来切换不同模式之间的功率晶体管议员,并利用可变电流源。当前的发电机提供两个参考电流gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 和gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 由电流镜(复制gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba 和gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 与水平移动装置()命令议员门这节将讨论电流发生器gydF4y2Ba 3所示。1gydF4y2Ba)。不像细流恒流和快速恒流(CC模式)女巫的控制下gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 和gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ,简历模式是由一个积分器,遵循其原则(gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba];当gydF4y2Ba VgydF4y2Ba fgydF4y2Ba bgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 逐渐变大,积分器的输出减少,所以议员提供电流降低到电荷;我们可以利用电流电压和电流转换生成的简历。gydF4y2Ba

完整的体系结构提出了锂电池充电器。gydF4y2Ba

充电结束时检测到当前的意义gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba cgydF4y2Ba hgydF4y2Ba ggydF4y2Ba (充电电流)等于20 mA或模具温度transpasses 115°C时关掉办公室(gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba egydF4y2Ba ogydF4y2Ba cgydF4y2Ba )集成到当前发电机。gydF4y2Ba

3.1。电流发生器gydF4y2Ba

目前发电机提供参考电流,gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 和gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ,控制细流CC和快速CC模式。我们已经选择了利用此体系结构,如图gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba,不受温度变化影响gydF4y2Ba 17gydF4y2Ba]。它是由传统的架构(gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 6 -gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 6 -gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 9 -gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 10)的被动PMOS电阻改变gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 18发电机及其门偏见。有两个二极管连接NMOS晶体管和PMOS构成一门偏见发电机,为每个模式(gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 11日,gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 12,gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 模式和gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 13日,gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 14,gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 8gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 模式)。而gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 7份参考电流gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 的栅电压gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 18日是由二极管连接晶体管gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 11和gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 12到生成gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 。我们可以生成参考电流gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 或gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 通过控制开关gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 15岁,gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 16。我们整合一个晶体管gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba egydF4y2Ba ogydF4y2Ba cgydF4y2Ba 切换器取消的生成gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 和gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 充电过程结束。gydF4y2Ba

电流发生器电路。gydF4y2Ba

 3.2。隙参考MultioutputgydF4y2Ba

在计划的设计,四个参考紧张局势将是先决条件(gydF4y2Ba VgydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba VgydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba VgydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba 3gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba VgydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba 4gydF4y2Ba ),因此利用multioutput隙参考紧张局势。图gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba显示了一个高精度温度补偿CMOS带隙参考(gydF4y2Ba 18gydF4y2Ba]。后者是为了产生改善gydF4y2Ba VgydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba = 1.3 V,gydF4y2Ba VgydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba = 1.4 V,gydF4y2Ba VgydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba 3gydF4y2Ba = 0.53 mVgydF4y2Ba VgydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba 4gydF4y2Ba = 0.99 mV参考电压通过添加四个out-stages。gydF4y2Ba

multioutput隙参考。gydF4y2Ba

所生成的两个电流方程,这是成正比的gydF4y2Ba VgydF4y2Ba EgydF4y2Ba BgydF4y2Ba 和gydF4y2Ba ΔgydF4y2Ba VgydF4y2Ba EgydF4y2Ba BgydF4y2Ba 添加偏差这四个阶段,以下方程:gydF4y2Ba (1)gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba =gydF4y2Ba αgydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba =gydF4y2Ba βgydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba =gydF4y2Ba γgydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba =gydF4y2Ba δgydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba 。gydF4y2Ba

如图gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba,每个电流分为两个电流通过两个分支包含电阻和双极型晶体管的方式gydF4y2Ba (2)gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 22gydF4y2Ba ;gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 12gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 21gydF4y2Ba 。gydF4y2Ba

我们做了gydF4y2Ba RgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba =gydF4y2Ba RgydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 的电压gydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba 等于gydF4y2Ba BgydF4y2Ba 。gydF4y2Ba

运算放大器的输入是平衡的。从图gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba,gydF4y2Ba VgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba =gydF4y2Ba VgydF4y2Ba EgydF4y2Ba BgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 。考虑gydF4y2Ba (3)gydF4y2Ba RgydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba =gydF4y2Ba RgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 22gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba VgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba =gydF4y2Ba VgydF4y2Ba BgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba RgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 22gydF4y2Ba =gydF4y2Ba VgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba =gydF4y2Ba VgydF4y2Ba BgydF4y2Ba =gydF4y2Ba VgydF4y2Ba EgydF4y2Ba BgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 22gydF4y2Ba =gydF4y2Ba VgydF4y2Ba EgydF4y2Ba BgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba RgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 21gydF4y2Ba RgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba =gydF4y2Ba VgydF4y2Ba BgydF4y2Ba - - - - - -gydF4y2Ba VgydF4y2Ba EgydF4y2Ba BgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba =gydF4y2Ba VgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba - - - - - -gydF4y2Ba VgydF4y2Ba EgydF4y2Ba BgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba =gydF4y2Ba VgydF4y2Ba EgydF4y2Ba BgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba - - - - - -gydF4y2Ba VgydF4y2Ba EgydF4y2Ba BgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba =gydF4y2Ba ΔgydF4y2Ba VgydF4y2Ba EgydF4y2Ba BgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 21gydF4y2Ba =gydF4y2Ba ΔgydF4y2Ba VgydF4y2Ba EgydF4y2Ba BgydF4y2Ba RgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 。gydF4y2Ba

所以,提出multioutput BGR的输出参考电压可获得gydF4y2Ba (4)gydF4y2Ba VgydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba =gydF4y2Ba RgydF4y2Ba 4gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba =gydF4y2Ba RgydF4y2Ba 4gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba αgydF4y2Ba =gydF4y2Ba RgydF4y2Ba 4gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 21gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 22gydF4y2Ba αgydF4y2Ba =gydF4y2Ba RgydF4y2Ba 4gydF4y2Ba αgydF4y2Ba ΔgydF4y2Ba VgydF4y2Ba EgydF4y2Ba BgydF4y2Ba RgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba VgydF4y2Ba EgydF4y2Ba BgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba RgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba VgydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba =gydF4y2Ba RgydF4y2Ba 5gydF4y2Ba βgydF4y2Ba ΔgydF4y2Ba VgydF4y2Ba EgydF4y2Ba BgydF4y2Ba RgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba VgydF4y2Ba EgydF4y2Ba BgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba RgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba VgydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba 3gydF4y2Ba =gydF4y2Ba RgydF4y2Ba 6gydF4y2Ba γgydF4y2Ba ΔgydF4y2Ba VgydF4y2Ba EgydF4y2Ba BgydF4y2Ba RgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba VgydF4y2Ba EgydF4y2Ba BgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba RgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba VgydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba 4gydF4y2Ba =gydF4y2Ba RgydF4y2Ba 7gydF4y2Ba δgydF4y2Ba ΔgydF4y2Ba VgydF4y2Ba EgydF4y2Ba BgydF4y2Ba RgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba VgydF4y2Ba EgydF4y2Ba BgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba RgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 。gydF4y2Ba 不像gydF4y2Ba VgydF4y2Ba EgydF4y2Ba BgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba ,- TC,gydF4y2Ba ΔgydF4y2Ba VgydF4y2Ba EgydF4y2Ba BgydF4y2Ba 有一个积极的TC。因此,所有输出(gydF4y2Ba VgydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba VgydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba VgydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba 3gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba VgydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba 4gydF4y2Ba 从温度)几乎成为自治。图gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba显示这些提到的的模拟输出参考电压作为温度的函数范围−40°C到120°C。gydF4y2Ba

参考电压和温度。gydF4y2Ba

 3.3。目前的感觉gydF4y2Ba

感觉目前我们使用了功率晶体管议员gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba cgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 晶体管在当前电路如图gydF4y2Ba 8gydF4y2Ba的电压gydF4y2Ba VgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba dgydF4y2Ba 的gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba cgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 和MP相等。我们使用了当前的相机会gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba cgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 议员可以被描述为如下方程:gydF4y2Ba (5)gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba cgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba μgydF4y2Ba ngydF4y2Ba CgydF4y2Ba ogydF4y2Ba xgydF4y2Ba WgydF4y2Ba cgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba lgydF4y2Ba cgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba VgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba GgydF4y2Ba - - - - - -gydF4y2Ba VgydF4y2Ba tgydF4y2Ba hgydF4y2Ba pgydF4y2Ba VgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba DgydF4y2Ba - - - - - -gydF4y2Ba VgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba DgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba egydF4y2Ba ngydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba PgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba μgydF4y2Ba ngydF4y2Ba CgydF4y2Ba ogydF4y2Ba xgydF4y2Ba WgydF4y2Ba pgydF4y2Ba lgydF4y2Ba pgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba VgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba GgydF4y2Ba - - - - - -gydF4y2Ba VgydF4y2Ba tgydF4y2Ba hgydF4y2Ba pgydF4y2Ba VgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba DgydF4y2Ba - - - - - -gydF4y2Ba VgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba DgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba cgydF4y2Ba hgydF4y2Ba ggydF4y2Ba 。gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba cgydF4y2Ba hgydF4y2Ba ggydF4y2Ba 和gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba egydF4y2Ba ngydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 方面比率成正比。他们的比例可以被描述为gydF4y2Ba (6)gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba egydF4y2Ba ngydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba cgydF4y2Ba hgydF4y2Ba ggydF4y2Ba ≅gydF4y2Ba WgydF4y2Ba cgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba /gydF4y2Ba lgydF4y2Ba cgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba WgydF4y2Ba pgydF4y2Ba /gydF4y2Ba lgydF4y2Ba pgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba NgydF4y2Ba 。gydF4y2Ba 图gydF4y2Ba 9gydF4y2Ba显示了感应电流的仿真结果。gydF4y2Ba

目前电路。gydF4y2Ba

感应电流的仿真结果;从上到下,充电电流波形gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba cgydF4y2Ba hgydF4y2Ba ggydF4y2Ba 目前,感觉到gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba egydF4y2Ba ngydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba ,分别。gydF4y2Ba

 4所示。仿真结果gydF4y2Ba

结果提出锂离子电池充电器的仿真波形图gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba。分别参考电流116毫安和448毫安的细流恒定电流和快速恒流模式。范围提出了电压为2.5 V和4.2 V,相应。停止当前20 mA等于大约40 c /我们已经定义。CC和简历模式之间的转换,如图gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba。并在图可以观察到gydF4y2Ba 12gydF4y2Ba,系统是稳定的。gydF4y2Ba

输出电压和电流的仿真结果;从上到下,电池电压波形gydF4y2Ba VgydF4y2Ba bgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba tgydF4y2Ba tgydF4y2Ba 和充电电流gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba cgydF4y2Ba hgydF4y2Ba ggydF4y2Ba ,分别。gydF4y2Ba

从CC过渡到简历模式。gydF4y2Ba

电池充电器的频率响应。gydF4y2Ba

图gydF4y2Ba 13gydF4y2Ba显示一个电池充电器集成电路的布局。正如所料,使用0.18锂离子电池充电器的设计gydF4y2Ba μgydF4y2Ba米技术;大部分区域是被权力PMOS传递装置,有效模面积是1.172毫米gydF4y2Ba2gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

布局提出了充电器。gydF4y2Ba

表gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba总结了文中提出的电池充电器集成电路的性能特点。很显然,这项工作提出了一种平均功率效率高达87%和更好的性能的最大电流,芯片尺寸很小。gydF4y2Ba

仿真结果的总结。gydF4y2Ba

拓扑结构gydF4y2Ba 自适应LDOgydF4y2Ba
技术gydF4y2Ba 0.18gydF4y2Ba μgydF4y2Ba米gydF4y2Ba
电源电压(V)gydF4y2Ba 4.8 - 5gydF4y2Ba
效率(%)gydF4y2Ba 87年4.8 VgydF4y2Ba84年在5 VgydF4y2Ba
输出电压(V)gydF4y2Ba 2.5 - -4.2gydF4y2Ba
最大充电电流gydF4y2Ba 448毫安gydF4y2Ba
芯片面积gydF4y2Ba 1.172毫米gydF4y2Ba2gydF4y2Ba

5。结论gydF4y2Ba

提出锂离子电池充电器设计与0.18gydF4y2Ba μgydF4y2Bam CMOS工艺。该操作在细流恒流充电器,快速恒流和恒压三模式功率效率高的87%,芯片尺寸小、低消耗和适用于便携式系统作为电池充电器。gydF4y2Ba

 利益冲突gydF4y2Ba

作者宣称没有利益冲突有关的出版。gydF4y2Ba

 陈gydF4y2Ba M。gydF4y2Ba Rincon-MoragydF4y2Ba g。gydF4y2Ba 准确、简洁和高效锂离子电池充电器电路gydF4y2Ba IEEE电路和系统II:表达内裤gydF4y2Ba 2006年gydF4y2Ba 53gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba 1180年gydF4y2Ba 1184年gydF4y2Ba 10.1109 / TCSII.2006.883220gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 34247233615gydF4y2Ba 林登gydF4y2Ba D。gydF4y2Ba ReddygydF4y2Ba t . B。gydF4y2Ba 手册的电池gydF4y2Ba 2002年gydF4y2Ba 章35gydF4y2Ba 纽约,纽约,美国gydF4y2Ba 麦格劳-希尔gydF4y2Ba 黄gydF4y2Ba Y.-S。gydF4y2Ba 王gydF4y2Ba 研究所。gydF4y2Ba 杨gydF4y2Ba F.-C。gydF4y2Ba 陈gydF4y2Ba j j。gydF4y2Ba 新的紧凑型CMOS锂离子电池充电器使用便携式充电泵技术的应用程序gydF4y2Ba IEEE电路和系统I:普通文件gydF4y2Ba 2007年gydF4y2Ba 54gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba 705年gydF4y2Ba 712年gydF4y2Ba 10.1109 / tcsi.2007.890605gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 34247188440gydF4y2Ba 巴克斯顿gydF4y2Ba J。gydF4y2Ba 锂离子电池充电需要精确的电压传感gydF4y2Ba 模拟对话:模拟设备gydF4y2Ba 1997年gydF4y2Ba 31日gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba 林gydF4y2Ba 学术界。gydF4y2Ba 谢长廷gydF4y2Ba 彭译葶。gydF4y2Ba 陈gydF4y2Ba K.-H。gydF4y2Ba 锂电池充电器与平滑控制电路和内置电阻补偿器实现稳定和快速充电gydF4y2Ba IEEE电路和系统。即普通文件gydF4y2Ba 2010年gydF4y2Ba 57gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 506年gydF4y2Ba 517年gydF4y2Ba 10.1109 / tcsi.2009.2023830gydF4y2Ba MR2649904gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 76849105050gydF4y2Ba 杨gydF4y2Ba H.-Y。gydF4y2Ba 吴gydF4y2Ba 郭宏源。gydF4y2Ba 陈gydF4y2Ba j j。gydF4y2Ba 黄gydF4y2Ba Y.-S。gydF4y2Ba 余gydF4y2Ba c c。gydF4y2Ba 一个无所不能的锂离子电池充电器与多模控制技术gydF4y2Ba 《IEEE 10日国际会议上电力电子与驱动系统(ped的13)gydF4y2Ba 2013年4月gydF4y2Ba 531年gydF4y2Ba 534年gydF4y2Ba 10.1109 / peds.2013.6527076gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 84880753143gydF4y2Ba PaganogydF4y2Ba R。gydF4y2Ba 贝克gydF4y2Ba M。gydF4y2Ba RadkegydF4y2Ba r·E。gydF4y2Ba 0.18 - - - - - -gydF4y2Ba μgydF4y2Ba单片锂电池充电器的无线设备基于局部电流传感和自适应参考电压gydF4y2Ba IEEE固态电路杂志》上gydF4y2Ba 2012年gydF4y2Ba 47gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba 1355年gydF4y2Ba 1368年gydF4y2Ba 10.1109 / jssc.2012.2191025gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 84861746969gydF4y2Ba 杨gydF4y2Ba F.-C。gydF4y2Ba 陈gydF4y2Ba c c。gydF4y2Ba 陈gydF4y2Ba j j。gydF4y2Ba 黄gydF4y2Ba Y.-S。gydF4y2Ba 李gydF4y2Ba W.-T。gydF4y2Ba Hysteresis-current-controlled buck变换器适用于锂电池充电器gydF4y2Ba 学报》国际会议通信、电路与系统(ICCCAS 06年)gydF4y2Ba 2006年6月gydF4y2Ba 桂林,中国gydF4y2Ba 2723年gydF4y2Ba 2726年gydF4y2Ba 10.1109 / icccas.2006.285232gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 39749154096gydF4y2Ba 广gydF4y2Ba p h V。gydF4y2Ba 哈gydF4y2Ba T . T。gydF4y2Ba 李gydF4y2Ba J.-W。gydF4y2Ba 一个完全集成的多模无线充电器集成电路与自适应电源控制和内置电阻补偿gydF4y2Ba IEEE工业电子产品gydF4y2Ba 2015年gydF4y2Ba 62年gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 1251年gydF4y2Ba 1261年gydF4y2Ba 10.1109 / TIE.2014.2336618gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 84920885264gydF4y2Ba 陈gydF4y2Ba j j。gydF4y2Ba 杨gydF4y2Ba F.-C。gydF4y2Ba 赖gydF4y2Ba c c。gydF4y2Ba 黄gydF4y2Ba Y.-S。gydF4y2Ba 李gydF4y2Ba R.-G。gydF4y2Ba 高效的多模锂电池充电器与可变电流源和控制前一个阶段电源电压gydF4y2Ba IEEE工业电子产品gydF4y2Ba 2009年gydF4y2Ba 56gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba 2469年gydF4y2Ba 2478年gydF4y2Ba 10.1109 / TIE.2009.2018435gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 67651154642gydF4y2Ba 德利马gydF4y2Ba j . A。gydF4y2Ba 一个紧凑和低功耗CMOS为植入式设备电池充电器gydF4y2Ba 美国27日研讨会上集成电路和系统设计(SBCCI 14)gydF4y2Ba 2014年9月gydF4y2Ba 10.1145/2660540.2660988gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 84914145344gydF4y2Ba 李gydF4y2Ba P。gydF4y2Ba BashirullahgydF4y2Ba R。gydF4y2Ba 可充电电池的无线电力接口操作医疗植入物gydF4y2Ba IEEE电路和系统II:表达内裤gydF4y2Ba 2007年gydF4y2Ba 54gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba 912年gydF4y2Ba 916年gydF4y2Ba 10.1109 / tcsii.2007.901613gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 36249007065gydF4y2Ba 杨gydF4y2Ba 工程学系。gydF4y2Ba 刘gydF4y2Ba J.-W。gydF4y2Ba 王gydF4y2Ba c c。gydF4y2Ba 一个单片机60伏散装系列锂离子电池的充电器charge-mode平稳过渡gydF4y2Ba IEEE电路和系统。即普通文件gydF4y2Ba 2012年gydF4y2Ba 59gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba 1588年gydF4y2Ba 1597年gydF4y2Ba 10.1109 / TCSI.2011.2177137gydF4y2Ba MR2946726gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 84863091904gydF4y2Ba 蔡gydF4y2Ba c c。gydF4y2Ba 林gydF4y2Ba 彭译葶。gydF4y2Ba 黄gydF4y2Ba Y.-S。gydF4y2Ba 李gydF4y2Ba W.-T。gydF4y2Ba 李gydF4y2Ba T.-Y。gydF4y2Ba 0.35多模LDO-based锂离子电池充电器gydF4y2Ba μgydF4y2BaM CMOS技术gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 《IEEE亚太会议电路与系统(APCCAS ' 04)gydF4y2Ba 2004年12月gydF4y2Ba IEEEgydF4y2Ba 49gydF4y2Ba 52gydF4y2Ba 10.1109 / APCCAS.2004.1412688gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 21644466081gydF4y2Ba 应对gydF4y2Ba r . C。gydF4y2Ba PodrazhanskygydF4y2Ba Y。gydF4y2Ba 电池充电的艺术gydF4y2Ba 学报》第14届电池会议应用和进展gydF4y2Ba 1999年1月gydF4y2Ba 美国加州长滩gydF4y2Ba IEEEgydF4y2Ba 233年gydF4y2Ba 235年gydF4y2Ba 10.1109 / BCAA.1999.795996gydF4y2Ba 迪尔伯恩gydF4y2Ba 年代。gydF4y2Ba 充电锂离子电池的最大运行时间gydF4y2Ba 电力电子技术gydF4y2Ba 2005年gydF4y2Ba 31日gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba 40gydF4y2Ba 49gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 18844378891gydF4y2Ba BethigydF4y2Ba 美国年代。gydF4y2Ba 李gydF4y2Ba K.-S。gydF4y2Ba VeillettegydF4y2Ba R。gydF4y2Ba CarlettagydF4y2Ba J。gydF4y2Ba 威雷特gydF4y2Ba M。gydF4y2Ba 温度和过程不敏感CMOS参考电流发生器gydF4y2Ba 《IEEE第56中西部国际研讨会上电路和系统(MWSCAS 13)gydF4y2Ba 2013年gydF4y2Ba 301年gydF4y2Ba 304年gydF4y2Ba 戴伊gydF4y2Ba 一个。gydF4y2Ba BhattacharyyagydF4y2Ba t·K。gydF4y2Ba 设计CMOS带隙参考的低温度系数和高电源抑制性能gydF4y2Ba 国际期刊的VLSI设计和通信系统gydF4y2Ba 2011年gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 139年gydF4y2Ba 150年gydF4y2Ba