[학위논문]정전류 / 정전압 자동 제어에 의한 리튬-이온 배터리 충전 IC의 설계 (A) Design of Charger IC for Li-Ion Battery with Automatic Control of Constant Current / Constant Voltage원문보기
휴대폰, 노트북, PDA, 디지털 카메라와 같은 휴대용 장치는 배터리를 전원으로 사용한다. 이러한 휴대용 장치는 배터리 전원으로 장시간 사용을 하여야 하기 때문에 많은 종류의 배터리들 중에서도 높은 에너지 밀도와 저 중량 특성을 갖는 리튬-이온 배터리(Li-Ion battery)를 주로 사용하고 있다. 특히, 휴대용 장치의 하나인 휴대전화기의 수요 증가와 더불어 휴대전화기에 전원을 고급하는 2차 전지인 리튬-이온 배터리를 충전시키기 위한 충전기의 수요가 증가 하고 있다. 제안된 충전 IC는 기존의 충전 IC에서 사용되던 ...
휴대폰, 노트북, PDA, 디지털 카메라와 같은 휴대용 장치는 배터리를 전원으로 사용한다. 이러한 휴대용 장치는 배터리 전원으로 장시간 사용을 하여야 하기 때문에 많은 종류의 배터리들 중에서도 높은 에너지 밀도와 저 중량 특성을 갖는 리튬-이온 배터리(Li-Ion battery)를 주로 사용하고 있다. 특히, 휴대용 장치의 하나인 휴대전화기의 수요 증가와 더불어 휴대전화기에 전원을 고급하는 2차 전지인 리튬-이온 배터리를 충전시키기 위한 충전기의 수요가 증가 하고 있다. 제안된 충전 IC는 기존의 충전 IC에서 사용되던 ADC, DAC와 MICOM을 내장하지 않고, 비교기와 hardwired control logic을 이용하여 적은 면적으로 리튬-이온 배터리가 정전류/정전압(CC/CV)으로 충전될 수 있도록 하였다. 또, 기존 충전 IC의 외부에 위치하는 저항들을 칩 내부에 집적하여 충전기에 사용하는 부품 수를 현저히 줄였다. 충전기와 배터리를 연결하는 wire에 의한 전압 감쇄의 문제를 보상저항(RCOMP)을 외부에서 추가할 수 있도록 하여 내부 관련 회로와 함께 리튬 이온 배터리가 가장 안정된 전압인 4.2 V로 충전되도록 하였다. 동작 온도 검사 블록에서는 저항을 이용한 전압 분배를 사용하지 않고, 정전류원을 이용하여 외부 온도를 검출하였다. 제안된 리튬-이온 배터리 충전 IC는 TTA(Telecommunications Technology Association)의 규격에 맞추어 0.6 ㎛ 2P3M 표준 CMOS 공정을 사용하여 구현하였다. 칩의 크기는 패드를 포함하여 2014 ㎛ ×1730 ㎛ 이다.
휴대폰, 노트북, PDA, 디지털 카메라와 같은 휴대용 장치는 배터리를 전원으로 사용한다. 이러한 휴대용 장치는 배터리 전원으로 장시간 사용을 하여야 하기 때문에 많은 종류의 배터리들 중에서도 높은 에너지 밀도와 저 중량 특성을 갖는 리튬-이온 배터리(Li-Ion battery)를 주로 사용하고 있다. 특히, 휴대용 장치의 하나인 휴대전화기의 수요 증가와 더불어 휴대전화기에 전원을 고급하는 2차 전지인 리튬-이온 배터리를 충전시키기 위한 충전기의 수요가 증가 하고 있다. 제안된 충전 IC는 기존의 충전 IC에서 사용되던 ADC, DAC와 MICOM을 내장하지 않고, 비교기와 hardwired control logic을 이용하여 적은 면적으로 리튬-이온 배터리가 정전류/정전압(CC/CV)으로 충전될 수 있도록 하였다. 또, 기존 충전 IC의 외부에 위치하는 저항들을 칩 내부에 집적하여 충전기에 사용하는 부품 수를 현저히 줄였다. 충전기와 배터리를 연결하는 wire에 의한 전압 감쇄의 문제를 보상저항(RCOMP)을 외부에서 추가할 수 있도록 하여 내부 관련 회로와 함께 리튬 이온 배터리가 가장 안정된 전압인 4.2 V로 충전되도록 하였다. 동작 온도 검사 블록에서는 저항을 이용한 전압 분배를 사용하지 않고, 정전류원을 이용하여 외부 온도를 검출하였다. 제안된 리튬-이온 배터리 충전 IC는 TTA(Telecommunications Technology Association)의 규격에 맞추어 0.6 ㎛ 2P3M 표준 CMOS 공정을 사용하여 구현하였다. 칩의 크기는 패드를 포함하여 2014 ㎛ ×1730 ㎛ 이다.
This paper describes the design of lithium-ion battery charger IC (Integrated Circuit) for cellular phone application. The proposed charger IC includes comparators, bandgap reference (BGR), constant current (CC) and constant voltage (CV) module with hardwired control logic. The ADC, DAC and MICOM th...
This paper describes the design of lithium-ion battery charger IC (Integrated Circuit) for cellular phone application. The proposed charger IC includes comparators, bandgap reference (BGR), constant current (CC) and constant voltage (CV) module with hardwired control logic. The ADC, DAC and MICOM that used in conventional charger IC had been eliminated in this design and hence achieved small chip area. The compensation technique for wire voltage drop caused by heavy charging current flow is adopted to get accurate battery voltage of 4.2 V. The charger IC is implemented with a standard 0.6 ㎛ 2P3M CMOS technology and is operated with a supply voltage of 5 V. Developed charger IC has a total die area of 2014 ㎛ × 1730 ㎛ including pads and a power consumption of 37mW.
This paper describes the design of lithium-ion battery charger IC (Integrated Circuit) for cellular phone application. The proposed charger IC includes comparators, bandgap reference (BGR), constant current (CC) and constant voltage (CV) module with hardwired control logic. The ADC, DAC and MICOM that used in conventional charger IC had been eliminated in this design and hence achieved small chip area. The compensation technique for wire voltage drop caused by heavy charging current flow is adopted to get accurate battery voltage of 4.2 V. The charger IC is implemented with a standard 0.6 ㎛ 2P3M CMOS technology and is operated with a supply voltage of 5 V. Developed charger IC has a total die area of 2014 ㎛ × 1730 ㎛ including pads and a power consumption of 37mW.
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