锂离子电池以其体积小、重量轻、寿命长、储能密度高、无记忆效应及绿色环保等优势,从传统的可充电电池中脱颖而出,成为电子行业中的首选移动电源。由于锂离子电池的独特性质,为了提高其在使用过程中的安全性,并防止锂离子电池特性劣化,需在锂电池中集成一块保护芯片,对锂离子电池在充放电过程出现的各种状态进行实时监测,并对锂离子电池实施保护及控制。本文在分析了保护芯片所需的基本保护功能后,采用全定制方式设计了一款高性能锂离子电池充放电保护芯片。所设计的芯片主要由基准源、采样电路、过温保护电路、比较器以及分频延时控制电路等组成。设计通过把充放电控制管MOSFET集成在芯片内部提高了芯片集成度;在芯片内部设计过温保护电路和在电池上集成热敏电阻,可以双重保护电池和芯片使其免受高温的损害;运用修调技术提升了整个电路的精度。最后对芯片系统的功能进行仿真分析。整个芯片的设计基于CSMC公司0.5um DPTM BCDMOS工艺。电路设计使用Candence仿真平台验证。该芯片功能测试结果为:最高检测精度为±20mV,静态工作电流约为3μA,休眠模式的最大电流约为0.1μA。仿真结果表明,该芯片在实现基本保护功能的同时并兼具检测精度高、工作功耗低、集成度高等高性能优点,达到了预期设定的参数要求。