一种PWM/PFM混合模式控制的电源管理芯片的设计

发布时间：2021-11-02 23:24

　　随着现在便携式设备的广泛应用,锂电池的应用也变得越来越广泛。因此,对锂电池的充电管理芯片的需求也越来越重要。一个好的电源管理芯片可以给锂电池充电节约时间并保护锂电池,提高锂电池的使用寿命。而且现在很多便携式设备都支持USB OTG功能,所以对电源管理芯片的功能要求也越来越多。本文研究设计了一款锂电池充电芯片,该芯片带有一个高集成的用于充电的同步降压稳压器和一个为USB On-The-Go（OTG）外设提供5V电源的同步升压稳压器。采用一个电流模式PWM兼PFM调制器来调节输出电压和电池充电电流。并且与I2C总线规范兼容并控制芯片的工作模式和工作参数,包括充电、升压和高阻模式。该设计是基于CSMC的0.5μmBCD工艺平台。该芯片可通过I2C接口编程,控制芯片工作模式的变换。既可以由外部USB电源供电（即充电模式）,同时内部也含有一个升压稳压器,使得该芯片可以单独为USB设备充电（即升压模式）。具有过温保护、欠压封锁（防止过度耗电）、过压保护（防止过度充电）等保护功能,保证了芯片安全工作。芯片工作在2MHz的频率上,需要电路有个比较快的响应速度和比较好的噪声抑制作用。并且电池充电电流为2... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 电源管理IC的发展趋势
    1.2 课题的背景及研究意义
    1.3 论文主要内容及安排
第二章 电源管理概述与分析
    2.1 锂电池充电电路简介
    2.2 DC/DC转换器
        2.2.1 Buck开关型调整器
        2.2.2 Boost开关型调整器
        2.2.3 Buck-Boost调整器
    2.3 Buck调制器的调制模式
        2.3.1 PWM调制模式
        2.3.2 PFM调制模式
        2.3.3 PSM调制模式
    2.4 PWM调制模式的控制方式
    2.5 本章小结
第三章 芯片的整体结构的介绍
    3.1 锂电池充电芯片总体设计指标及特性
    3.2 锂电池充电芯片内部框图
    3.3 锂电池充电芯片的应用电路
    3.4 本章小结
第四章 子模块电路原理分析与仿真结果
    4.1 带隙基准源电路
        4.1.1 带隙基准源的基本原理
        4.1.2 基准源电路设计
        4.1.3 带隙基准电路仿真结果与分析
    4.2 PWM比较器
        4.2.1 PWM比较器的原理
        4.2.2 PWM比较器仿真结果
    4.3 OTP
        4.3.1 OTP电路原理
        4.3.2 OTP仿真结果与分析
    4.4 OVP
        4.4.1 OVP电路原理
        4.4.2 OVP仿真结果与分析
    4.5 本章小结
第五章 整体电路仿真分析
    5.1 充电过程的仿真
    5.2 电流限制的仿真
    5.3 电压限制仿真
    5.4 本章小结
第六章 结论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果



本文编号：3472579