近日，微電子所汽車電子研發中心在單節鋰電池保護芯片研發方面取得重要進展，其中型號為DM5261的保護芯片已經實現量產。
為確保單節鋰電池的安全性和耐用性，每個鋰電池都需配備相應的保護芯片。此芯片能有效防止電池產生過充、過放、充/放電過流和短路狀態，確保電池的正常使用。
在深圳德賽微電子技術有限公司橫向項目的支持下，微電子所汽車電子研發中心針對單節鋰電池的過充、過放、過電流及短路電流的保護問題開展研究。項目組在前期多次MPW流片測試的基礎上，攻克了Bandgap和BIAS形成3個反饋環路交互啟動、ESD耐壓、檢測精度及封裝良率等難題，成功研制出多款低功耗、低成本、高精度的單節鋰電保護芯片（結構框如圖1 所示）。研制的單節鋰電池保護芯片具有過充電、過放電、放電過流、充電過流、短路檢測和0V充電允許/禁止功能。芯片內部包含多個比較器、振蕩器（頻率1KHz）和邏輯電路等多個模塊，采用了快速啟動電路設計，消除了啟動過程中輸出電壓的尖峰效應，電源電壓范圍廣（2V-5V），功耗極低，工作模式下耗電3μA（VDD=3.9V，典型值），休眠模式下耗電最大值0.1μA（VDD=2V），檢測精度、檢測范圍和功耗等核心指標超過國際同類產品，相關成果已申請發明專利，具有自主知識產權。
圖1.鋰電池保護芯片結構框圖
圖2.鋰電池保護芯版圖 圖3.鋰電池保護芯片
a 充電過流檢測 b 過充檢測
圖4.系統級仿真結果
綜合信息