基于耗尽型工艺的锂电池充电保护芯片设计(20180814161437)-solarbe文库

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ＭｉｃｒｏｎａｎｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＶｏｌ．４５Ｎｏ．２Ｆｅｂｒｕａｒｙ２００８基于耗尽型工艺的锂电池充电保护芯片设计张艳红，张滢清（华侨大学信息学院，福建泉州３６２０２１）摘要提出了一种基于耗尽型工艺的单节锂离子电池充电保护芯片设计。阐述了此芯片的设计思想及系统结构，并对芯片关键电路的独特设计方法及原理进行了详细分析，特别是基准电路和偏置电路，利用耗尽型工艺使电路具有非常低的电源启动电压和功耗。在Ｈｓｐｉｃｅ中仿真了采用０．６ μ ｍ的ｎ阱互补金属氧化物半导体（ＣＭＯＳ）工艺制作全局芯片的测试结果。验证了此芯片具有过电压检测、过电流检测、０Ｖ电池充电禁止等功能，可用于单节锂离子电池充电的一级保护。关键词耗尽型；互补金属氧化物半导体；低功耗；电压源；过充电；过放电中图分类号ＴＮ４０２；ＴＮ４３２文献标识码Ａ文章编号１６７１－４７７６（２００８）０２－０１１８－０５ＤｅｓｉｇｎｏｆＣｈａｒｇｉｎｇＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＣｈｉｐＢａｓｅｄｏｎＤｅｐｌｅｔｉｏｎＰｒｏｃｅｓｓｆｏｒＬｉｔｈｉｕｍＢａｔｔｅｒｙＺｈａｎｇＹａｎｈｏｎｇ，ＺｈａｎｇＹｉｎｇｑｉｎｇ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｕａｑｉａｏＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｕａｎｚｈｏｕ３６２０２１，Ｃｈｉｎａ）ＡｂｓｔｒａｃｔＡｋｉｎｄｏｆｃｈａｒｇｉｎｇｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｃｈｉｐｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｄｅｐｌｅｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｆｏｒｓｉｎｇｌｅｌｉｔｈｉｕｍｂａｔｔｅｒｙｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｉｎｇｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｄｉａｇｒａｍｏｆｔｈｅｃｈｉｐａｎｄｔｈｅｄｅｔａｉｌｅｄｄｅｓｉｇｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｋｅｙｃｉｒｃｕｉｔｓ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｉｔｓｂｅｎｃｈｍａｒｋｃｉｒｃｕｉｔａｎｄｂｉａｓｃｉｒｃｕｉｔ，ｗｅｒｅｅｘｐｌａｉｎｅｄ．Ｔｈｅｃｉｒｃｕｉｔｈａｓｖｅｒｙｌｏｗｐｏｗｅｒｖｏｌｔａｇｅａｎｄｌｏｗｐｏｗｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｂｙｕｓｉｎｇｏｆａｄｅｌｅｐｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ．Ａｌｌｔｈｅｃｈｉｐｓｗｉｔｈ０．６ μ ｍｎ－ｗｅｌｌｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙｍｅｔａｌ－ｏｘｉｄｅ－ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ（ＣＭＯＳ）ｐｒｏｃｅｓｓｗｅｒｅｓｉｍｕｌａｔｅｄｂｙＨｓｐｉｃｅ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｃｈｉｐｈａｓｏｖｅｒｖｏｌｔａｇｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎ，ｏｖｅｒｃｕｒｒｅｎｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄ０Ｖｂａｔｔｅｒｙｃｈａｒｇｉｎｇｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎｓ，ｃａｎｂｅｕｓｅｄａｓｔｈｅｆｉｒｓｔｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎＩＣｆｏｒｓｉｎｇｌｅｌｉｔｈｉｕｍｂａｔｔｅｒｙｐａｃｋ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓｄｅｐｌｅｔｉｏｎ；ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙｍｅｔａｌ－ｏｘｉｄｅ－ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ（ＣＭＯＳ）；ｌｏｗｐｏｗｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ；ｖｏｌｔａｇｅｓｏｕｒｃｅ；ｏｖｅｒｃｈａｒｇｅ；ｏｖｅｒｄｉｓｃｈａｒｇｅＥＥＡＣＣ２５７０Ｄ收稿日期２００７－１０－２２基金项目福建省青年科技人才创新项目（２００７Ｆ３０６６）Ｅ－ｍａｉｌｍａｇｇｉｃ８８２６＠１６３．ｃｏｍ０引言锂离子电池主要应用于便携式电子产品和医疗测试仪器，它以能量高、寿命长、无记忆性、无污染等特点排在电池行业的最前列。但是锂离子电池和其他很多类型的电池一样极易出现过充电、过放电等现象，这些情况对锂离子电池更容易造成损害，从而缩短它的使用寿命。所以要求锂电池充电应具有一级保护功能。目前国内还没有这种电池保护的核心技术，本文设计了一种锂离子电池充电保护电路，此保护电路的电压、电流源基于耗尽型工艺设计，便于实现低功耗。另外此保护电路的供电电压来源于电池电压，所以要求此保护芯片在电池电压变化范围微电子器件与技术ＭｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃＤｅｖｉｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ１１８２００８年２月微纳电子技术第４５卷第２期（１～８Ｖ）内正常工作。本文设计的保护电路以低功耗、高精度、高能量密度、高内阻、高安全性等特性脱颖而出，因此这种锂离子电池保护电路的应用得到了普及。１系统结构的设计此芯片是单节电池的保护电路并且过电压、过电流的检测延迟时间是可改变的，其系统设计框图如图１所示，芯片设计ＶＤＤ、ＶＳＳ、ＤＰ、ＣＯ、ＤＯ、ＶＭ６个引脚。通常情况下，即电池没发生过充电、过放电事件时，ＣＯ、ＤＯ都为高电平，ＤＰ端子悬空，图１中右半部分的６个ＭＯＳＦＥＴ是耐高压管。工作原理是通过监视连接在ＶＤＤ和ＶＳＳ之间的电池电压及ＶＭ和ＶＳＳ之间的电压差控制充电器的充电和放电。１．１通常状态的设计如图１所示，通常状态下，即电池电压在过放电检测电压（ＶＤＬ）以上且在过充电检测电压（ＶＣＵ）以下，ＶＭ端子的电压在充电器检测电压（ＶＣＨＡ）以上且在过电流１检测电压以下的情况下，设计振荡器模块不工作，充电控制用ＭＯＳＦＥＴ和放电控制用ＭＯＳＦＥＴ的两方均打开。这时可以进行自由的充电和放电。１．２过电压检测的设计当电池出现过充电时，过充比较器跳变，过充电检测电压ＶＣＵ从Ｈ变成Ｌ，经过过充电检测延迟时间后，禁止电池充电。同时，电路的输出ＴＣＵ为Ｈ，经过一个反馈电路使过充电比较器的输入电压升高，所以电池电压必须下降更多才能使比较器输出变为Ｈ。这就实现了过充电滞后电压的设计过程。当电池过放电时，过放电检测电压ＶＤＬ从Ｈ变为Ｌ，经过时间ＴＤＬ后，禁止电池放电。此时，通过０Ｖ充电禁止模块使ＶＭ升高，从而五个比较器的使能端ＳＤ跳变为无效状态，此时电路中的五个比较器都不工作，而且振荡器也不工作，电路进入休眠状态。当ＶＭ降低使ＳＤ再次发生改变时，电路解除休眠状态。休眠状态的电流不能超过１００ｎＡ。１．３过电流检测的设计当ＶＭ端子电压大于过电流１检测电压，并且这个状态在过电流１检测延迟时间以上时，关闭放电用的ＦＥＴ从而停止放电。当ＶＭ端子电压大于过电流２检测电压，并且这个状态在过电流２检测延迟时间以上时，关闭放电用的ＦＥＴ从而停止放电。通过不同环形振荡器的振荡频率，调整过电流的检测延迟时间的长短，可及时停止放电。２关键电路的实现本文从低功耗、低成本、宽工作电压范围等考虑，提出基于耗尽型工艺的独特设计方法。基准电压源电路、过充过放迟滞电路、０Ｖ充电禁止电路、振荡器电路在整个芯片中起到关键的作用。其中多处的基准电压源电路分别为各比较器提供合适的参考电压和为振荡器提供合适的起振电压，并且使比较器和振荡器工作在弱反型区。此处不对各基准电压源的具体数值单独分析，只对其原理作详细的分析。２．１基准电压源电路传统基准电压源［１］电路由带隙基准电路、带隙基准启动电路、比较器电路和电阻分压网络组成。但本文的电源电压有时工作在２Ｖ，此时传统的带隙基准电路由于电源电压太低而无法工作在正常的区域；整个片子要求的功耗非常小，若采用传统的带隙基准电路功耗会过大。本文提出了更有效的办法，用耗尽型工艺［２－３］取代了原始的ＢｉＣＭＯＳ工艺。电路如图２所示，Ｍ８４为耗尽型管子，其阈值电压是可调的。在版图设计中Ｍ８４单独设计在一个隔离层中，避免其他器件的干扰。张艳红等基于耗尽型工艺的锂电池充电保护芯片设计１１９ＭｉｃｒｏｎａｎｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＶｏｌ．４５Ｎｏ．２Ｆｅｂｒｕａｒｙ２００８该电路是具有负反馈功能的基准电路，产生基准电压Ｖｂｄ、Ｖｂ１、Ｖｂ２。因为电源在非正常情况下波动范围很大，所以电容Ｃ的作用是使电路对电源波动太大时不敏感；ＳＤ是电路工作的使能端，低电平有效；Ｒ２２、Ｒ２１、Ｒ２５构成负反馈网络，Ｒ２３、Ｒ２４构成分压电路。当耗尽型ＭＯＳ管Ｍ８４工作在线性区时，由于ＶＧＳ８４＝０，则Ｍ８４为一个电阻，Ｍ８１和Ｍ８２将处于饱和区工作，输出电压可以负反馈回来从而稳定输出。其推导公式为ＲＯＮ８４＝１μ ＮＣＯＸＷＬ “８４（ＶＧＳ８４－ＶＴＨ８４）＝１μ ＮＣＯＸＷＬ “８４｜ＶＴＨ８４｜（１）Ｉ８２＝１２ μ ＮＣＯＸＷＬ “８２（ＶＧＳ８２－ＶＴＨ８２）２（２）ＶＧＳ８３＝ＶＤＤ－ＲＯＮ８４Ｉ８２－ＶＧＳ８２（３）Ｉ８３＝ μ ＮＣＯＸＷＬ “８３［（ＶＧＳ８３－ＶＴＨ８３）（ＶＤＤ－ＶＧＳ８２）－（ＶＤＤ－ＶＧＳ８２）２］（４）Ｉ８１＝１２ μ ＮＣＯＸＷＬ “８１ＶＧＳ８２Ｒ２１＋Ｒ２５Ｒ２２＋Ｒ２１＋Ｒ２５－ＶＴＨ８１ “２（５）ＶＧＳ８２＝（Ｒ２２＋Ｒ２１＋Ｒ２５）（Ｉ８３－Ｉ８１）（６）联立式（１）￣（６），并令ＶＧＳ８２ＶＤＤ＝０｜ＶＴＨ８３｜２μ ＮＣＯＸＷＬ “８２２ μ ＮＣＯＸＷＬ “８４２（Ｗ／Ｌ）８４（Ｗ／Ｌ）８２｜ＶＴＨ８３｜－ＶＴＨ８２（７）当耗尽型ＭＯＳ管Ｍ８４工作在饱和区时，ＶＧＳ８４＝０，Ｍ８４为一个恒流源，所以ＶＧＳ８２恒定，即Ｖｂｄ不变，从而输出Ｖｂ１、Ｖｂ２也保持不变。其中Ｖｂｄ、Ｖｂ１、Ｖｂ２分别为过充电、过放电比较器提供基准电压，并且为延时产生电路提供偏置电压。其推导公式为Ｉ８４＝１２ μ ＮＣＯＸＷＬ “８４（ＶＧＳ８４－ＶＴＨ８４）２＝１２ μ ＮＣＯＸＷＬ “８４Ｖ２ＴＨ８４（８）Ｉ８２＝１２ μ ＮＣＯＸＷＬ “８２（ＶＧＳ８２－ＶＴＨ８２）２＝Ｉ８４（９）则ＶＧＳ８２＝（Ｗ／Ｌ）８４（Ｗ／Ｌ）８２｜ＶＴＨ８３｜＋ＶＴＨ８２（１０）要使式（７）等于式（１０），即无论Ｍ８４工作在什么区域ＶＧＳ８２都不变，则（Ｗ／Ｌ）８４（Ｗ／Ｌ）８２＝ＶＴＨ８２２－ “１｜ＶＴＨ８３｜（１１）所以可以通过调节Ｍ８４和Ｍ８２的宽长比（Ｗ／Ｌ）使之满足式（１１），使ＶＧＳ８２保持恒定；通过调小管子的阈值电压（调节管子的掺杂浓度）来减小基准电压源的电流从而减小功耗。采用０．６ μ ｍ、ｎ阱的ＣＭＯＳ工艺在Ｈｓｐｉｃｅ中仿真的结果如图３所示。图２基准电压源电路Ｆｉｇ．２Ｔｈｅｃｉｒｃｕｉｔｏｆｒｅｆｅｒｅｎｃｅｖｏｌｔａｇｅｓｏｕｒｃｅ图３输入输出信号关系Ｆｉｇ．３Ｒｅｌａｔｉｏｎｏｆｉｎｐｕｔａｎｄｏｕｔｐｕｔｓｉｇｎａｌｓ张艳红等基于耗尽型工艺的锂电池充电保护芯片设计－ＶＴＨ８２＝则ＶＧＳ８２＝ｔ／ｍｓ０２０４０６０８０１００１２０２００８年２月微纳电子技术第４５卷第２期２．２过充电、过放电迟滞电路［４］为了更快地解除过充电、过放电状态，图１中过充电、过放电比较器的输入差分电压须随电源电压的改变而改变，当电池过充或过放时，输出电压随电源电压变化的比例不同，因此设计出图４所示的迟滞电路。由图４可知，通过控制ＴＣＵ和ＴＤＬ的开关来控制ＭＮ１和ＭＰ１的导通与关断，达到调节点ＩＮ＿ＣＯＮ和ＩＮ＿ＯＤＰ电压大小的目的，以实现迟滞效应。当输出信号在和过充比较器和过放比较器相比较时，比较基准电压不变，计算过充电、过放电的迟滞电压分别为Δ ＶＤＤ＿ＣＯＮ＝ＶＲＥＦ＿ＣＯＮＲ２８Ｒ２６（１２）Δ ＶＤＤ＿ＯＤＰ＝ＶＲＥＦ＿ＯＤＰＲ２９Ｒ３１（１３）由式（１２）和（１３）可知，根据具体设计要求的不同，调节Ｒ２６、Ｒ２７、Ｒ２８、Ｒ２９、Ｒ３０和Ｒ３１的大小及比例关系以达到实现不同迟滞电压的目的。２．３０Ｖ电池充电禁止电路［５］当电池电压低于一定值时，使ＣＯ输出为低电平从而禁止充电器对电池进行充电。在此过程中因为ＶＤＤ比较低ＶＭ会变得很负，所以ＶＤＤ和ＶＭ之间易形成很大的电流，则ＶＤＤ到ＶＭ之间的每一条支路上要有比较大的电阻。采用如图５所示的电路来控制ＣＯ的电压和ＶＤＤ到ＶＭ之间的电流。图５中Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｒｌ和Ｒ２组成的电路完成电平转换功能，抑制功能主要由Ｍ５、Ｍ６和Ｒ３完成，Ｍ７、Ｍ８、Ｍ９、Ｍ１０和Ｒ４组成的与非门在电平转换功能和０Ｖ抑制功能之间进行选择。电路需要将逻辑低电平转化为与ＶＭ相同的电位。而ＶＭ的电位有可能很负，在电路转换瞬间，ＶＤＤ和ＶＭ之间的高电压很容易将普通的ＭＯＳ管击穿，基于此，本电路的所有管子都采用高压非对称管。０Ｖ电池抑制功能发生在充电过程中，此时，ＩＮ＿ＬＣＢ＝０，ＩＮ＿ＬＣ＝１，ＶＡ为高电平。当电池电压ＶＤＤ在１．２Ｖ左右时，就认为它是内部短路。在这种情况下充电，充电电流一定很大，导致ＶＭ的电位下降很大，ＶＤＤ的下降使Ｍ５关闭，ＶＭ的下降使Ｍ６导通，从而ＶＢ由低电平转化为高电平（此时的ＶＤＤ电压为０Ｖ电池充电禁止电压Ｖ０ＩＮＨ），ＣＯ电位因此接近ＶＭ电位。模拟结果如图６显示，在ＶＤＤ降到１Ｖ以下时，ＣＯ端输出与ＶＭ相同的电平，关断充电回路，实现０Ｖ电池充电禁止功能。３芯片的测试结果采用０．６ μ ｍ、ｎ阱的ＣＭＯＳ工艺，芯片的电特性参数测试结果如表１所示。其中Ｔ表示温度，图４过充电、过放电迟滞电路Ｆｉｇ．４Ｔｈｅｌａｇｃｉｒｃｕｉｔｏｆｏｖｅｒｃｈａｒｇｉｎｇａｎｄｏｖｅｒｄｉｓｃｈａｒｇｉｎｇ图５０Ｖ电池充电禁止电路Ｆｉｇ．５Ｔｈｅｃｉｕｃｕｉｔｏｆ０Ｖｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎｃｈａｒｇｉｎｇ图６０Ｖ电池充电禁止功能模拟结果Ｆｉｇ．６Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｏｆ０Ｖｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎｃｈａｒｇｉｎｇ张艳红等基于耗尽型工艺的锂电池充电保护芯片设计１２１ＭｉｃｒｏｎａｎｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＶｏｌ．４５Ｎｏ．２Ｆｅｂｒｕａｒｙ２００８［４］ＬＵＺＹ，ＬＥＥＳＨ，ＢＡＢＵＳＶ，ｅｔａｌ．Ｔｈｅｕｓｅｏｆｍｏｎｏｄｉｓｐｅｒｓｅｄｃｏｌｌｏｉｄｓｉｎｔｈｅｐｏｌｉｓｈｉｎｇｏｆｃｏｐｐｅｒａｎｄｔａｎｔａｌｕｍ［Ｊ］．ＪＣｏｌｌｏｉｄａｎｄＩｎｔｅｒｆａｃｅＳｃｉｅｎｃｅ，２００３，２６１（１）５５－６４．［５］ＳＯＮＧＭＹ，ＭＡＮＡＵＤＪＰ，ＤＡＲＲＩＥＴＢ．ＤｅｈｙｄｒｉｄｉｎｇｋｉｎｅｔｉｃｓｏｆａｍｅｃｈａｎｉｃａｌｌｙａｌｌｏｙｅｄｍｉｘｔｕｒｅＭｇ－１０ｗｔ．％Ｎｉ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｌｌｏｙｓａｎｄＣｏｍｐｏｕｎｄｓ，１９９９，２８２（１－２）２４３－２４７．［６］ＬＵＮＤＥＲＯ，ＬＥＩＮＪＥ，ＡＵＮＥＴＫ，ｅｔａｌ．ＴｈｅｒｏｌｌｏｆＭｇ１７Ａ１１２ｐｈａｓｅｉｎｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｏｆｍｇａｌｌｏｙＡＺ９１［Ｊ］．Ｃｏｒｒｏ－ｓｉｏｎ，１９８９，４５（９）７４１－７４８．［７］ＢＥＬＤＪＯＵＤＩＴ，ＦＩＡＵＤＣ，ＲＯＢＢＩＯＬＡＬ．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｈｏｍｏｇｅ－ｎｉｚａｔｉｏｎａｎｄａｒｔｉｆｉｃｉａｌａｇｉｎｇｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｏｎｃｏｒｒｏｓｉｏｎｂｅｈａｖｉｏｒｏｆＭｇ－Ａｌａｌｌｏｙｓ［Ｊ］．Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ，１９９３，４９（７）７３８－７４５．［８］刘翠，刘玉胜．Ｍｇ（ＯＨ）２过滤性能优化研究［Ｊ］．徐州师范大学学报，２００６，２４（３）５７－５９．［９］ＭＣＩＮＴＹＲＥＮＳ，ＣＨＥＮＣ．ＲｏｌｅｏｆｉｍｐｕｒｉｔｉｅｓｏｎＭｇｓｕｒｆａｃｅｓｕｎ－ｄｅｒａｍｂｉｅｎｔｅｘｐｏｓｕｒｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ［Ｊ］．ＣｏｒｒｏｓｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ，１９９８，４０（１０）１６９７－１７０９．刘玉岭（１９４２），男，教授，博导，主要从事半导体器件工艺技术与电子材料理论应用开发研究工作，获国家发明奖５项，省部级科技进步发明进步奖２２项，国内外发表论文１００余篇。作者简介陈景（１９８０），男，河北沧州人，硕士研究生，从事ＩＣ制造工艺技术及相关微电子材料表面精密加工研究，目前主要从事合金材料化学机械抛光工艺技术及抛光液的研究；在没有特殊说明的情况下均为Ｔ＝２５ ℃ 。表１表明所设计的芯片满足宽的电压工作范围、宽的温度工作范围和低功耗的特点。４结语本文对单节锂离子电池的充电保护芯片的功能原理进行了阐述，详细分析了基于耗尽型工艺的关键电路设计原理，重点分析了基于耗尽型工艺的低功耗基准电压源的设计，测试结果显示所设计的芯片满足低功耗、低成本、宽工作电压范围的要求，可用于便携式电子产品和医疗测试仪器的锂离子电池的一级保护。参考文献［１］ＹＥＸＢ，ＣＨＥＮＺＬ．Ｌｏｗｖｏｌｔａｇｅｓｅｌｆ－ｂｉａｓｉｎｇｒｅｆｅｒｅｎｃｅｃｉｒｃｕｉｔｓ［Ｃ］／／２００１４ｔｈＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＡＳＩＣＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ，ｉｎ－ｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｓ，ｉｎｃ，２００１２２７－３３６．［２］ＲＡＺＡＶＩＢ．ＤｅｓｉｇｎｏｆａｎａｌｏｇＣＭＯＳｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｃｉｒｃｕｉｔｓ［Ｃ］．Ｏｘｆｏｒｄｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙｐｒｅｓｓ，２００２１５，１１３－１１６．［３］ＡＬＬＥＮＰＥ．ＣＭＯＳａｎａｌｏｇｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｃｉｒｃｕｉｔｓｄｅｓｉｇｎ［Ｃ］．Ｏｘｆｏｒｄｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙｐｒｅｓｓ，１９９５５７１－５７８．［４］ＡＬＬＥＮＰＥ，ＨＯＬＢＥＲＧＤＲ．ＣＭＯＳａｎａｌｏｇｃｉｒｃｕｉｔｄｅｓｉｇｎ［Ｃ］．Ｏｘｆｏｒｄｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙｐｒｅｓｓ，２００２４５０－４５２．［５］毕查德拉扎维．模拟ＣＭＯＳ集成电路设计［Ｍ］．陈贵灿，程军，张瑞智，等译．西安西安交通大学出版社，２００３３１２－３２７．表１ＣＭＯＳ芯片的电特性Ｔａｂｌｅ．１ＥｌｅｃｔｒｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｏｆＣＭＯＳｃｈｉｐ参数最小值正常最大值测试条件过充电检测电压ＶＣＵ／Ｖ３．９４．４Ｔ＝－４５～８５ ℃过充电检测电压ＶＨＣ／Ｖ０．００．４Ｔ＝－４５～８５ ℃过放电检测电压ＶＤＬ／Ｖ２．３１Ｔ＝－４５～８５ ℃过放电滞后电压ＶＨＤ／Ｖ０．１Ｔ＝－４５～８５ ℃休眠时消耗电流Ｉｐｏｎ／ｎＡ２１ＶＤＤ＝ＶＭ＝１．５Ｖ过充电检测延迟时间ｔｃｕ／ｓ１．０８Ｔ＝２５ ℃过放电检测延迟时间ｔｄｌ／ｍｓ１６３Ｔ＝２５ ℃张滢清（１９７９），男，江西九江人，博士研究生，现在华侨大学信息学院从事超大规模集成电路方面的研究。作者简介张艳红（１９８０），女，湖北孝感人，硕士研究生，现在华侨大学信息学院从事超大规模集成电路方面的研究；张艳红等基于耗尽型工艺的锂电池充电保护芯片设计（上接第１１７页）１２２