一种具有高精度模数转换的nicdnimh快速充电管理电路的设计研究-design and research of a nicdnimh fast charge management circuit with high precision analog-to-digital conversion.docxVIP

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2018-06-03 发布于上海
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一种具有高精度模数转换的nicdnimh快速充电管理电路的设计研究-design and research of a nicdnimh fast charge management circuit with high precision analog-to-digital conversion.docx

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一种具有高精度模数转换的nicdnimh快速充电管理电路的设计研究-design and research of a nicdnimh fast charge management circuit with high precision analog-to-digital conversion

ABSTRACTcircuit was pointed out, but it was suggested that layout and post-layout simulation should be indispensable.This thesis is a production of circuit principles and simulation practice. Based on the circuit principle analysis, the author simulated the sub-block circuits and the whole chip circuit by applying the EDA tool HSPICE. The simulation results indicated that the IC has achieved the expectation, both function target and electrical characteristics. The basic principle of fast charging management IC is testified, and this effort accumulates more experience to design with more perfect performance for the future.Key words: fast charging management IC, NiCd and NiMH, state machine, ADC目录目录第一章引言11.1NiCd/NiMH 充电器的充电控制原理11.1.1充电电池的相关参数 11.1.2充电特性和过程 21.1.3充电控制方法 51.2国内外研究现状和发展趋势 61.3课题来源和目标 71.4本文工作 8第二章整体电路原理分析与设计 92.1快速充电管理电路的设计思路 92.1.1采用状态机实现充电模式转换 92.1.2电路设计中的一些要点 112.1.3电路设计关键 122.2电路整体结构 122.3整体电路工作原理 162.3.1充电器性能指标描述 172.3.2具体工作过程 172.3.3外围实际应用电路 21第三章子电路模块的设计与仿真 223.1充电控制状态机模块 223.1.1电路功能描述 223.1.2实际电路结构 233.1.3电路仿真结果 263.2模数转换模块 283.2.1电路原理分析 283.2.2实际电路结构 303.2.3电路仿真结果 433.3最大电池单元电压检测模块 49目录3.3.1电路原理及实际结构 493.3.2电路仿真结果 513.4低电池电压、高温出错电压、最大温度终止电压检测模块 543.4.1电路原理分析 543.4.2实际电路结构 553.4.3电路仿真结果 57第四章整体电路仿真 594.1芯片启动及初始化周期功能仿真 594.1.1电源电压上电 594.1.2电路从低功耗模式退出 604.1.3更换电池 604.2充电状态控制 614.2.1TM ??高时，三种充电状态的转换情况 61TM=高时，Fast Charging 和 Pulse-Trickle 的转换情况 62Fast Charging、Charge-Pending 和 Pulse-Trickle 的转换情况 644.2.4INH 信号的充电抑制功能 654.3－△V 和 PVD 检测 664.3.1－△V 检测 664.3.2PVD 检测 684.4静态电流 704.5整体电路仿真结论 70第五章结论71致谢72参考文献73 攻读硕士学位期间取得的研究成果 75 个人简历76第一章引言第一章引言随着科技的进步，个人电子装置正日新月异、突飞猛进地向前发展。最近的几年，具体到应用领域，移动电话、笔记本电脑、数码相机等便携式装置己越来越变成人们生活的必需品。便携式移动设备大多以电池供电，便携式装置配备的现代化学电池对充电管理要求是比较严格的。如果能从充电控制、安全、体积及成本诸方面考虑，为这些现代化学电池提供优质的充电管理，对最终用户来说，比使用一次性电池更为方便，又能降低使用成本；对制造商来说，也能增加自己的竞争力。新材料，新能源技术的发展，电动交通工具也取得了长足的进步，混合动力汽车，电动汽车进一步实用化，电动自行车则在新兴发展中国家如中国迅速兴起，这些都极大的增加了对可充电电池的需求，同时也极大的促进了对电源管理芯片包括充电管理芯片的需求[1]。NiCd/NiMH 充电器的充电控制原理充电电池的应用可以说是无