다양한 기능을 갖는 휴대용 무선전자 제품들의 개발이 증가함에 따라 에너지 밀도가 높고, 작동 전압이 높으며, 우수한 보존성과 수명 특성을 갖는 리튬 이온2차 전지가 많은 응용 분야에서 사용되고 있다. 리튬 이온 2차 전지는 과 충전이나 과 방전 시 리튬 이온 전지의 구조가 불안정해져서 이상이 발생할 수 있고, 음극과 양극이 단락 되어서 전지의 특성이 현저히 떨어지거나 높은 전류의 형성으로 화재나 폭발의 위험 요소를 갖기 때문에 이를 전기적으로 제어하고 전지를 보호하기 위하여 보호회로가 전지 팩에 집적되어 사용된다. 휴대용 기기의 사용 시간 연장에 리튬 이온 전지 산업은 고용량의 실현을 위한 많은 노력이 이루어지고 있다. 현재는 고용량 실현을 위하여 단위 전지 셀을 병렬로 연결하여 하나의 전지 팩으로 구성하고 있다. 기존의 이런 전지 팩은 각 개별 전지에 대한 보호회로와 전지를 선택하여 시스템의 전원으로 공급하기 위한 전지 선택기가 포함되어 하나의 팩에 집적되어있다. 본 논문에서는 각 개별 전지에 대한 보호회로와 전지 선택기의 기능을 하나의 칩에 내장한 ...
다양한 기능을 갖는 휴대용 무선전자 제품들의 개발이 증가함에 따라 에너지 밀도가 높고, 작동 전압이 높으며, 우수한 보존성과 수명 특성을 갖는 리튬 이온2차 전지가 많은 응용 분야에서 사용되고 있다. 리튬 이온 2차 전지는 과 충전이나 과 방전 시 리튬 이온 전지의 구조가 불안정해져서 이상이 발생할 수 있고, 음극과 양극이 단락 되어서 전지의 특성이 현저히 떨어지거나 높은 전류의 형성으로 화재나 폭발의 위험 요소를 갖기 때문에 이를 전기적으로 제어하고 전지를 보호하기 위하여 보호회로가 전지 팩에 집적되어 사용된다. 휴대용 기기의 사용 시간 연장에 리튬 이온 전지 산업은 고용량의 실현을 위한 많은 노력이 이루어지고 있다. 현재는 고용량 실현을 위하여 단위 전지 셀을 병렬로 연결하여 하나의 전지 팩으로 구성하고 있다. 기존의 이런 전지 팩은 각 개별 전지에 대한 보호회로와 전지를 선택하여 시스템의 전원으로 공급하기 위한 전지 선택기가 포함되어 하나의 팩에 집적되어있다. 본 논문에서는 각 개별 전지에 대한 보호회로와 전지 선택기의 기능을 하나의 칩에 내장한 집적회로를 제안하였다. 본 논문의 제안된 집적회로는 병렬 전지 셀과 함께 전지 팩에 내장되어 제작 비용의 절감과 전지 팩의 소형화 및 잡음에 의한 영향을 줄이고 고용량을 실현 할 수 있게 한다. 제안된 집적회로는 HSPICE를 이용하여 회로의 동작을 검증하였고, 0.35㎛ 2poly-4metal 표준 CMOS 공정을 이용하여 칩을 제작하였다.
다양한 기능을 갖는 휴대용 무선전자 제품들의 개발이 증가함에 따라 에너지 밀도가 높고, 작동 전압이 높으며, 우수한 보존성과 수명 특성을 갖는 리튬 이온 2차 전지가 많은 응용 분야에서 사용되고 있다. 리튬 이온 2차 전지는 과 충전이나 과 방전 시 리튬 이온 전지의 구조가 불안정해져서 이상이 발생할 수 있고, 음극과 양극이 단락 되어서 전지의 특성이 현저히 떨어지거나 높은 전류의 형성으로 화재나 폭발의 위험 요소를 갖기 때문에 이를 전기적으로 제어하고 전지를 보호하기 위하여 보호회로가 전지 팩에 집적되어 사용된다. 휴대용 기기의 사용 시간 연장에 리튬 이온 전지 산업은 고용량의 실현을 위한 많은 노력이 이루어지고 있다. 현재는 고용량 실현을 위하여 단위 전지 셀을 병렬로 연결하여 하나의 전지 팩으로 구성하고 있다. 기존의 이런 전지 팩은 각 개별 전지에 대한 보호회로와 전지를 선택하여 시스템의 전원으로 공급하기 위한 전지 선택기가 포함되어 하나의 팩에 집적되어있다. 본 논문에서는 각 개별 전지에 대한 보호회로와 전지 선택기의 기능을 하나의 칩에 내장한 집적회로를 제안하였다. 본 논문의 제안된 집적회로는 병렬 전지 셀과 함께 전지 팩에 내장되어 제작 비용의 절감과 전지 팩의 소형화 및 잡음에 의한 영향을 줄이고 고용량을 실현 할 수 있게 한다. 제안된 집적회로는 HSPICE를 이용하여 회로의 동작을 검증하였고, 0.35㎛ 2poly-4metal 표준 CMOS 공정을 이용하여 칩을 제작하였다.
Lithium-ion secondary batteries feature small size, lightweight, and large capacity, which can be utilized in many portable products for a long period, such as cellular phones, camcorders, and notebook computers. But when the batteries become overcharged, the electrolyte solution is decomposed, gas ...
Lithium-ion secondary batteries feature small size, lightweight, and large capacity, which can be utilized in many portable products for a long period, such as cellular phones, camcorders, and notebook computers. But when the batteries become overcharged, the electrolyte solution is decomposed, gas is produced, the internal pressure increases, and metal lithium is precipitated, which can cause a risk of fire or explosion. If the battery is overdischarged, the electrolyte solution is decomposed causing the degradation of the battery performance. In order to prevent these problems, the use of a protection circuit is necessary. It monitors overcharging, overdischarging, and overcurrent states of the battery, and controls overall charging and discharging paths.In this dissertation, the battery protection integrated circuits optimized for parallel battery architecture, BSPIC, are designed. The main behavioral operations incorporate the selection and protection among external batteries. The proposed BSPIC has been verified by HSPICE simulation and fabricated in a 0.35-um 2poly-4metal standard CMOS process.
Lithium-ion secondary batteries feature small size, lightweight, and large capacity, which can be utilized in many portable products for a long period, such as cellular phones, camcorders, and notebook computers. But when the batteries become overcharged, the electrolyte solution is decomposed, gas is produced, the internal pressure increases, and metal lithium is precipitated, which can cause a risk of fire or explosion. If the battery is overdischarged, the electrolyte solution is decomposed causing the degradation of the battery performance. In order to prevent these problems, the use of a protection circuit is necessary. It monitors overcharging, overdischarging, and overcurrent states of the battery, and controls overall charging and discharging paths.In this dissertation, the battery protection integrated circuits optimized for parallel battery architecture, BSPIC, are designed. The main behavioral operations incorporate the selection and protection among external batteries. The proposed BSPIC has been verified by HSPICE simulation and fabricated in a 0.35-um 2poly-4metal standard CMOS process.
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