分析一个简单有效的锂电池充电电路（5V转36-42）

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锂电池充电电路

锂电池在电子制作中的应用越来越广泛，体积小，存储能量高都是优势。但是充电相比铅酸电池来说要麻烦的多。所以，配置一个简单有效的充电电路是很有必要的。当然，嫌麻烦的朋友也可以直接在某宝购买锂电池充电模块。不过呢，今天咱们还是来分析这么一个简单有效的锂电池充电电路，不仅仅是做出来可以用，而且可以在做中学习到一些知识，这才是重要的。

首先解释下电路中各个元件的作用。

R1在电路中起到干路限流作用，限制了最大充电电流。另外，在正常充电时提高Q1发射极与基极之间的电压差,提高Q1的被控能力。R2既是TL431的供电电阻，也是Q2的上偏置电阻。R3也是TL431的供电电阻，同时也是Q2的基极限流电阻。R4在电路中配合Q2提供一个4.2V锁定功能。R5是Q1的基极限流电阻，也是Q1的启动电阻。RP1是10K的微调电位器，负责调整上限电压。R6、R7是分压电阻，负责对电压采样。

当电路上电后，由于被充电池的电压低于4.2V上限，所以由RP1、R6、R7组成的电压采样电路获得的电压信号也是比较低的。电路中，此电压值初始情况下低于2.5V，所以此时TL431是处于截止状态，绝大多数的电流通过R2和R3供给，而不是通过R2-晶体管-R3。所以此时Q2晶体管是处于截止状态。而Q1则是一个最基本的工作状态。处于一个饱和导通的状态，5V电源经过R1限流后送至电池。其最大充电电流为700mA。

当被充电电池电压被充到4.2V时，采样电路端获得的信号电压高于2.5V，此时，TL431会开始导通，流经R2、R3的电流增大，增大的电流会在R2电阻的两端产生电压差，这个电压差会驱动Q2导通，导通后的Q2会在R4、R5电阻的上端产生一个接近5V的电压。这个电压一方面会使得Q1的发射极与基极之间没有压差，使得Q1截止，充电动作关闭。另一方面，这个电压会送至TL431的电压比较端，形成了一个正反馈电路，锁定了Q1和Q2的状态。只有当外接电池的电压降至3.8V左右，将采样端电压拉低到2.5V以下的时候，整个电路才会恢复正常的充电状态。

写在最后：如果有解析的不对的或者是不周全的或者您有更好的解析，那么可以直接在评论中写出。

常用的锂电池充电电路，你知道哪些？

常用的锂电池充电电路

一、对锂电池的了解

1、锂电池的充电：

根据锂电池的结构特性，最高充电终止电压应为4.2V，不能过充，否则会因正极的锂离子拿走太多，而使电池报废。其充放电要求较高，可采用专用的恒流、恒压充电器进行充电。通常恒流充电至4.2V/节后转入恒压充电，当恒压充电电流降至100mA以内时，应停止充电。

充电电流（mA）=0.1～1.5倍

电池容量（如1350mAh的电池，其充电电流可控制在135～2025mA之间）。常规充电电流可选择在0.5倍电池容量左右，充电时间约为2～3小时。

2、锂电池的放电

因锂电池的内部结构所致，放电时锂离子不能全部移向正极，必须保留一部分锂离子在负极，以保证在下次充电时锂离子能够畅通地嵌入通道。否则，电池寿命就相应缩短。为了保证石墨层中放电后留有部分锂离子，就要严格限制放电终止最低电压，也就是说锂电池不能过放电。放电终止电压通常为3.0V/节，最低不能低于2.5V/节。电池放电时间长短与电池容量、放电电流大小有关。电池放电时间（小时）=电池容量/放电电流。锂电池放电电流（mA）不应超过电池容量的3倍。（如1000mAH电池，则放电电流应严格控制在3A以内）否则会使电池损坏。

标准地，一般锂电池的充放电公式可以定义为：

充放电时间（分钟）=容量*1.1/电流（mA）*60

其中，1.1代表系数；

3、锂电池保护电路

充电保护电路，选择芯片DW01和GTT8205的组合，可以做到短路保护，过充过放电的保护。

该电路主要由锂电池保护专用集成电路DW01，充、放电控制MOSFET1（内含两只N沟道MOSFET）等部分组成，单体锂电池接在B+和B-之间，电池组从P+和P-输出电压。充电时，充电器输出电压接在P+和P-之间，电流从P+到单体电池的B+和B-，再经过充电控制MOSFET到P-。在充电过程中，当单体电池的电压超过4.35V时，专用集成电路DW01的OC脚输出信号使充电控制MOSFET关断，锂电池立即停止充电，从而防止锂电池因过充电而损坏。放电过程中，当单体电池的电压降到2.30V时，DW01的OD脚输出信号使放电控制MOSFET关断，锂电池立即停止放电，从而防止锂电池因过放电而损坏，DW01的CS脚为电流检测脚，输出短路时，充放电控制MOSFET的导通压降剧增，CS脚电压迅速升高，DW01输出信号使充放电控制MOSFET迅速关断，从而实现过电流或短路保护。

二、单节锂电池充电电路 \

1、二极管充电电路

原理： 如下图一，DC5V流经肖特基二极管D1后，经过一个限流电阻R1接到电池。其中Q1、R2、R3、LED1为充电指示电路。随着被充电池电压的上升，充电电流将逐渐减小，待电池充满后D1、R1上的压降将降低，从而使Q1截止，LED将熄灭。为保证电池能够充足，请在指示灯熄灭后继续充1小时左右。

2、4054充电电路

3. TP4056充电电路

TP4056是一款完整的单节锂离子电池采用恒定啊电流/恒定电压线性充电器。其底部带有散热片的SOP8封装与较少的外部元件数目，使得TP4056成为便携式应用的理想选择。TP4056可以适合USB电源和适配器电源工作。下面以简捷的电路说明一下TP4056在设计中需要注意的地方。

(1) 充电电流可以通过电阻R8进行编程。公式：IBAT = 1200 / R8 精度在10%；

(2) 充电状态，红灯亮，绿灯灭；充满状态，红灯灭，绿灯亮；

(3) TEMP正常连接（连接到电池的NTC），当出现欠压，电池温度过高、过低、无电池等故障状态时，红灯灭，绿灯灭；图三电路中，TEMP直接接地，因此不具有此状态；

(4) BAT接10UF的电容，无电池（TEMP端接地）时，红灯闪烁，绿灯亮；

(5) Layout的时候，由于TP4056为ESOP8封装，所以芯片底部要开窗，使芯片更好的接地，且Bottom层也要适当的加大开窗面积，加强TP4056的散热；

(6) 如果需要增加热调节电流功能，需要在DC5V串一个0.25欧1206封装的电阻；

加0.25欧电阻的作用：降低内部MOSFET两端的压降能够显著减少IC中的功耗。在热调节期间，这具有增加输送至电池的电流的作用。对策之一是通过一个外部元件（例如一个电阻器或二极管）将一部分功率耗散掉。

充电器在工作的时候会发热，在发热的情况下，比如规定最大充电电流为1A，实际上发热以后充电电流达不到1A，越热输出电流越小，为了解决这个问题，就是连接一个电阻，将一部分功率耗散掉。

让这个电阻承担一部分热量，减小芯片发热，来增加锂电池充电电流。

三、双节锂电池充电电路

1、DC5V给7.4V锂电池充电

注意事项 ：

1.对于蓝牙音响等存在电池边充边放的应用，2脚BAT上应有足够的电容，确保BAT上的纹波小于100mV，否则BAT上的纹波会干扰IP2322的检测，出现拔掉VIN输入，充电灯还亮的问题；

2.R9的作用：保护芯片的第8脚，防止充电器上的瞬时高压损坏芯片；

3.R15的作用：防止出现拔掉充电线，充电灯还亮的问题；

4.肖特基二极管D2的正向电流要大于1A，不能使用IN5819（S4）,建议使用经常用到的SS14、SS24、SS34等；

5.Layout时，电感应尽量靠近芯片摆放，且电感下面不能走线，电感同层下面的铜要挖空。

2. DC9V经过二极管给7.4V锂电池充电电路

原理： 如下图五，DC9V流经肖特基二极管D5后，经过一个限流电阻R18接到7.4V电池。其中Q3、R21、R17、LED6为充电指示电路。随着被充电池电压的上升，充电电流将逐渐减小，待电池充满后D5、R18上的压降将降低，从而使Q3截止，LED6将熄灭。为保证电池能够充足，请在指示灯熄灭后继续充1小时左右。