一種PWM-PFM混合模式控制的電源管理芯片的設計.pdf

1、隨著現在便攜式設備的廣泛應用，鋰電池的應用也變得越來越廣泛。因此，對鋰電池的充電管理芯片的需求也越來越重要。一個好的電源管理芯片可以給鋰電池充電節(jié)約時間并保護鋰電池，提高鋰電池的使用壽命。而且現在很多便攜式設備都支持USB OTG功能，所以對電源管理芯片的功能要求也越來越多。
　　本文研究設計了一款鋰電池充電芯片，該芯片帶有一個高集成的用于充電的同步降壓穩(wěn)壓器和一個為USB On-The-Go(OTG)外設提供5V電源的同步升壓穩(wěn)

2、壓器。采用一個電流模式PWM兼PFM調制器來調節(jié)輸出電壓和電池充電電流。并且與I2C總線規(guī)范兼容并控制芯片的工作模式和工作參數，包括充電、升壓和高阻模式。該設計是基于CSMC的0.5μmBCD工藝平臺。
　　該芯片可通過 I2C接口編程，控制芯片工作模式的變換。既可以由外部 USB電源供電（即充電模式），同時內部也含有一個升壓穩(wěn)壓器，使得該芯片可以單獨為USB設備充電（即升壓模式）。具有過溫保護、欠壓封鎖（防止過度耗電）、過壓保護

3、（防止過度充電）等保護功能，保證了芯片安全工作。
　　芯片工作在2MHz的頻率上，需要電路有個比較快的響應速度和比較好的噪聲抑制作用。并且電池充電電流為2A，電流比較大，需要對芯片的溫度有個比較好的保護作用和對溫度變化的抑制能力。輸出電壓為5V，需要對輸出的電壓進行過壓保護，防止輸出電壓過高對外部設備進行損壞。過壓比較器產生的過壓保護信號不僅對輸出電壓進行了保護，而且是PWM和PFM調整轉換的數字信號，從而改變功率管的通斷。