基于CMOS工藝的鋰聚合物電池保護電路設(shè)計

　　由于本電路中耗盡管閾值電壓為負值，且柵源電壓恒為0,故耗盡型管始終工作在飽和區(qū)。且其電流值恒定為：

　　同時為滿足該電路低功耗的要求，應(yīng)盡可能使電路中增強性管工作在亞閾值區(qū)。如圖3所示，基于襯偏效應(yīng)和源極電位的升高，MN5管工作于亞閾值區(qū)。

　　即對于增強型NMOS管，VTH隨溫度升高而下降，而對于耗盡型NMOS管，VTH為負值，其絕對值隨溫度升高而上升。由此推得，當(dāng)選取合適的參數(shù)時，本電路的溫度漂移可以控制在較小范圍內(nèi)。

　　3.3　其余部分設(shè)計

　　3.3.1　延時電路

　　為了防止干擾信號使保護電路產(chǎn)生誤操作，系統(tǒng)針對不同的異常狀態(tài)，設(shè)置了相應(yīng)的延遲時間。

　　該延遲時間是由振蕩電路以及計數(shù)器共同實現(xiàn)。

　　振蕩電路采用三級環(huán)形振蕩器結(jié)構(gòu)，其每一級由一個反相器和一個電容構(gòu)成，該振蕩電路正常工作時，向計數(shù)器輸出振蕩方波，不工作時輸出高電平。

　　計數(shù)器由D觸發(fā)器級聯(lián)而成。

　　3.3.2　電平轉(zhuǎn)換電路

　　同時，為了保證充電控制管MC在過充電狀態(tài)下有效關(guān)斷，利用電平轉(zhuǎn)換電路使輸出COUT端為邏輯電路輸出信號的四級反相，從而使COUT端低電平由VSS降至V-。

　　3.3.3　待機狀態(tài)

　　芯片中的部分電路設(shè)有使能端，為邏輯電路輸出。當(dāng)保護電路進入過放電保護狀態(tài)后，該使能端由高電位變?yōu)榈碗娢?，關(guān)閉相應(yīng)電路，芯片進入待機狀態(tài)，從而大大降低消耗電流，減小功耗。

　　圖4　過充電保護及復(fù)原波形圖