随着便携式智能化电子设备在全球范围内普遍推广,电池作为诸多电子设备的供电电源,其研究受到广大电路设计工作者的重视。相较于其他充电电池如镍镉电池、镍氢电池,锂电电池具有非常大的优势。它的能量密度比其他电池的能量密度高,并且不会给环境带来污染;同时锂电池还比较轻巧,能够适应不同的高低温环境等。但是锂电池在充放电过程中容易进入异常状态造成损坏,所以锂电池在充放电的工作过程中需要有保护芯片,对锂电池在正常的充放电过程中进行实时监测和保护。芯片在具备基本保护功能的同时,还应该具备高性能、高精度以及低功耗的性能。因此,本文设计了一款高精度、低功耗的无需外接功率MOS管的锂电池保护芯片。芯片将控制IC与开关MOSFET管集成在一起,工作时非常简便,只需在应用电路连接上一个外围电容即可,所以芯片集成度较高。同时,为了提高保护芯片的精度,本文通过对带隙基准参考模块电路和电池采样分压模块电路中的电阻进行网络修调,以此来提高芯片的精度。为了让芯片实现低功耗的性能,本文设置了两种休眠状态,当芯片处于正常工作状态时,静态电流值为6uA;当芯片处于休眠状态时,静态电流值为O.1uA。芯片内部主要包括带隙基准模块电路、电池采样分压模块电路、比较器模块电路、振荡器模块电路、分频延时模块电路以及逻辑控制模块电路等。此外,本文为了防止芯片在温度过高时受到损坏,还设计了过温保护电路。芯片的制造基于CSMC公司0.5um的BCD工艺。电路使用了 cadence公司的spectre软件对各个模块以及整个系统进行仿真验证。仿真结果表明本文设计的保护电路不仅具有基本的保护功能(过充、过放、过流保护),同时还具备高精度、低功耗的性能,达到预期设计要求。