基于CMOS工艺的锂聚合物电池保护电路设计
加入技术交流群
由于本电路中耗尽管阈值电压为负值，且栅源电压恒为0,故耗尽型管始终工作在饱和区。且其电流值恒定为：
同时为满足该电路低功耗的要求，应尽可能使电路中增强性管工作在亚阈值区。如图3所示，基于衬偏效应和源极电位的升高，MN5管工作于亚阈值区。
即对于增强型NMOS管，VTH随温度升高而下降，而对于耗尽型NMOS管，VTH为负值，其绝对值随温度升高而上升。由此推得，当选取合适的参数时，本电路的温度漂移可以控制在较小范围内。
3.3 其余部分设计
3.3.1 延时电路
为了防止干扰信号使保护电路产生误操作，系统针对不同的异常状态，设置了相应的延迟时间。
该延迟时间是由振荡电路以及计数器共同实现。
振荡电路采用三级环形振荡器结构，其每一级由一个反相器和一个电容构成，该振荡电路正常工作时，向计数器输出振荡方波，不工作时输出高电平。
计数器由D触发器级联而成。
3.3.2 电平转换电路
同时，为了保证充电控制管MC在过充电状态下有效关断，利用电平转换电路使输出COUT端为逻辑电路输出信号的四级反相，从而使COUT端低电平由VSS降至V-。
3.3.3 待机状态
芯片中的部分电路设有使能端，为逻辑电路输出。当保护电路进入过放电保护状态后，该使能端由高电位变为低电位，关闭相应电路，芯片进入待机状态，从而大大降低消耗电流，减小功耗。
图4 过充电保护及复原波形图
评论