随着以手机、平板电脑为代表的便携式电子产品的快速发展,以及对绿色能源技术的迫切需求,电源管理系统逐渐向集成化、模块化、智能化发展。限流配电芯片作为电源管理芯片的一员,是实现多元化电源控制的重要组成部分。其主要功能是实现功率控制,对限流精度及配电效率均有较高要求。而受限于大电流检测精度,目前限流配电芯片限流阈值漂移通常在15%以上。本论文通过分析传统配电芯片架构,结合项目需求,开发一款高精度可调限流配电芯片。该芯片通过电荷泵产生高压驱动N型功率管,以提升导电效率。设计高精度电流检测电路,采用高响应速度电路结构,并利用增益自举技术提升电流检测精度。同时结合温度系数补偿技术,以抑制限流阈值随温度及负载的漂移。设计高压误差放大器,构成限流调节环路,实现恒流限流。同时利用误差放大器可控的输出摆率,实现“软启动”功能,防止功率管过快开启产生涌浪电流。利用斩波技术,设计带失调校正功能带隙基准源,有效抑制了由运放失调引起的基准电压偏移。芯片可通过外接电阻设置两个独立限流阈值,并可通过限流阈值选择端ILIM_SEL,在芯片工作过程中对限流阈值进行切换,从而便于处理器对供电模式进行控制。另外,芯片还具有完整的过温保护、欠压锁定、过流保护及异常状态显示功能。采用0.25μm BCD工艺进行芯片设计实现。芯片具有高限流精度,限流阈值随温度及负载漂移仅为8.7%。外接电阻调节限流阈值范围由500 mA到2.5 A。导通2 A电流时芯片导通电阻仅为61.5 mΩ,配电效率达97.1%。通过斩波失调校正,蒙特卡罗仿真下芯片基准电压3σ偏差范围约为±7.5 mV。芯片具有双重过温保护机制:当芯片处于限流模式,过温阈值为135℃,非限流模式下过温阈值为155℃,过温解除迟滞温度20℃。芯片输入电源低于4.05 V时进入欠压锁定状态,锁定解除电压4.15 V。快速过流保护响应时间为1.6μs。