一款锂电池同步整流升压电路，看完就能理解所有Boost升压电路

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Boost升压电路原理

500kHz 5V 高效同步PWM Boost升压转换器FP6276A

简介

我们在设计需要有些需要锂电池的产品中，由于锂电池正常工作电压范围在2.9V~4.2V之间，对于那些高于4.2V的电路，比如5V的电路，锂电池的供电电压就是不够的。这样我们就需要用到升压电路，来实现升压的功能。这里我们对锂电池的升压电路设计采用的是Boost升压电路结构。

Boost升压电路原理

我们知道大部分DC-DC电压转换芯片大都是采用Boost升压结构的形式，其主要由升压电感、二极管、和电容组成。结构图如下:

Boost升压电路是通过控制开关通断，来控制电感存储和释放能量，从而使输出电压比输入电压高。

在开关闭合时，电感通过图中回路1存储能量，此时二极管截止，后级电路由电容供电；

当开关断开时，电感通过图中回路2释放能量，此时二极管导通，电感给电容充电并为后级电路供电。

所以我们可以发现，在开关断开时，二极管两端存在压降，如果后级电路工作电流很大的话，那么这个二极管是在消耗很多的电能。所以在设计Boost电路时，对二极管的参数选型也很重要。

所以如果在输出电流很大的情况下，那么这个电路就变得不是那么的十分完美，因为这个二极管消耗了电能。在这个电路中我们发现这里的二极管也是起到开关的作用，于是我们就想到在二极管导通时，使用内阻极低的mos管来替代这个二极管，这样mos管上的压降就很小，耗电也就小。这种方法就是我们常说的同步整流 。这里我们就很明显的知道了，同步整流电路的工作效率比传统二极管整流电路效率要高。对于锂电池这种本身电量有限的电源，使用同步整流升压给后级电路供电是最合适的方案，市场中有很多充电宝都是使用二极管整流，这种整流电路充电效率就没有同步整流的高了。下面就为大家介绍一款同步整流芯片。

500kHz 5V 高效同步PWM Boost升压转换器FP6276A

FP6276A具有输入电压范围2.4V~4.5V，可以看到这个完全是为单节锂电池升压设计的。其静态电流<1uA,具有过温保护，过压保护，过流保护等功能，其他具体详情请查阅数据手册，这里就不作过多介绍。

下面先看下FP6276A的引脚相关相信，如下图：

其内部结构框图如下：

FP6276A典型应用电路如下：

从FP6276的典型应用电路可以看出它和传统的二极管整流最大的差别就是没有整流二极管，这里是通过集成在芯片内部的mos进行整流的。

电路中输出电压通过两个电阻分压反馈来实现输出电压的稳定，Vout=0.6V * ( 1 + R1/R2 )。

电路中是通过调节电阻R3来实现电路限流保护的，Iocp = (180000/R3) + 0.2。电阻必须在37.5k和300k之间，电流限制正在5A和0.8A之间。

最后再看下FP6276A升压电路layout布局建议，如下图：

FP6276A升压电路layout布局建议

朋友们，你们都有什么好的同步整流升压转换器可以推荐呢？欢迎留言告诉我，好了，这个超过效锂电池同步整流升压电路就介绍到这里，下次将使用这个电路设计一个移动电源充电宝，欢迎大家关注我的头条——单片机嵌入式爱好者 ！分享是种美德，如果觉得此文讲的不错的话，欢迎给个转发分享给更多的朋友。有什么问题也欢迎评论一起交流。

RT9422A芯片：锂电池电量计电路方案

工程师，在开发一些项目，尤其是锂电池供电的项目，可能就会碰到一个电路问题

如何测量锂电池剩余的电量呢？

这是因为，锂电池的电量，它不是一直保持不变的，是随着使用的时间，逐渐会被消耗的。如果不准确实时地知道锂电池的电量信息，整个项目都有可能会因为突然断电，而被迫停止工作。

锂电池

怎么办呢？

常规的做法，工程师是通过一个单片机的ADC采集，实时采集锂电池的电压；稍微更好一点的做法，是再加上一个ADC采集，还采集锂电池的电流。

这样做，芯片哥认为是可行的，而且也比较受工程师喜欢。只是，它只适合一般的项目，对于要求比较高的项目，显然是远远不够的。

比如，锂电池的电量是2000mAh，标准的电压是4.2V。在项目工作一段时候后，它还有多少电量呢？

两个ADC采集，只能检测锂电池的电压和电流，却不知道它的电量信息。因此，需要换种其他的解决方案。

01 RT9422A芯片

RT9422A芯片，是一个精确测量单节锂电池电量计的芯片，它能检测的电池信息，包括实时电压、实时电流、平均电压、平均电流、温度、剩余电量、剩余工作时间、充电状态、使用次数。

其中电压测量的精度是在±7.5mV，电流测量的精度是±1%。

RT9422A芯片引脚图

在这个芯片中，它有12个Pin脚。分别是

工程师，可以借助RT9422A芯片的VBATS引脚与VBATG引脚，实现测量锂电池的实时电压和平均电压值；

可以借助CSP引脚与CSN引脚，实现测量锂电池的实时电流和平均电流值；

借助VPTS引脚与TS引脚，实现测量锂电池的当前温度值；

然后利用芯片内部的自有算法，可以通过IIC通信，向外输出锂电池的剩余电量值、剩余的工作时间、充电状态和循环使用的次数。

02 RT9422A芯片应用电路方案

既然RT9422A芯片，能测量锂电池这么多的信息，那到底该怎么开发出它的应用电路呢？别急，芯片哥会给出的。

RT9422A芯片应用电路方案

左边BATT是锂电池，它直接输入到芯片的Pin4引脚VBATS和Pin2引脚VBATG，同时还作为电源，连接到Pin3引脚VDD和Pin6引脚VSS。

可以看到，锂电池电压的两端，是直接并联在VBATS引脚和VBATG引脚上的。也就是说RT9422A芯片，通过内部的ADC 采集，就可以直接测量到锂电池实时电压值的。

RT9422A芯片内部电路

另外，电阻R2的电流，由于与锂电池是串联关系，所以它们的电流是相同的。通过芯片的CSP引脚与CSN引脚测量电阻R2两端的电压，就能测量出电池的实时电流值。

其中电阻R3和电阻R4，是限流作用，防止电池的大电流倒灌到芯片CSP引脚和CSN引脚，起到保护作用。

而电容C3、C4和C5，是一个简单的滤波作用，让采集的值更可靠稳定一些。

温度的测量是如何进行的呢？

电阻RT1，是一个热敏电阻，也是一个温度传感器，是直接可以采集温度信息的。VPTS引脚，输出一个稳定的1.2V电压源，作为温度传感器ADC采集的参考电压。

这样，电阻RT1与电阻R1，简单的分压电路，就能测量锂电池的温度值。

RT9422A芯片IIC通信输出数据

至于说，锂电池的剩余电量、剩余工作时间、充电状态和循环使用次数这些信息，是芯片根据采集到的锂电池信息，自带的内部算法提供的，工程师只需要通过IIC通信，读取它的相应寄存器值，就能获取到。

03 结尾总结

RT9422A芯片，作为锂电池电量计芯片，它的待机功耗低至0.5uA。如果采样电阻R2是10mΩ，测量电流的最大值可以达到200A。

电压呢？最小可以测量到2.5V。

稍微遗憾的是，它只能适用一节锂电池供电的项目，不适合多节串联的电池。

最后，两种方法对比一下

如果不需要特别精确的电池信息，只是大概判断一下它的实时电压，用单片机ADC采集的方法就可以胜任了，没必要用专用的电量计芯片。

如果是项目对电池的状态要求比较高，则优先考虑使用类似RT9422A电量计芯片了，一方面是采集电池的信息比较多，而且还比较精确。

请持续关注【芯片哥】，后面会定期更新有关于电子元器件和芯片，包括一些电子产品项目开发案例的相关内容。

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