单节锂电池低电量指示电路
当今时代，越来越多的电子硬件项目用上了锂电池。有时候我们在项目中需要指示电池电量，当电池电量低时提醒用户去充电，当项目中有液晶显示屏时，可以通过屏幕显示电池电量。但是，对于一些小项目，没有液晶显示屏，可以通过下面的电路，通过一个 LED 指示电量低。
电路原理图
图中 D3 是一颗红绿双色共阴 LED。1k 电阻 R11 是其限流电阻。
图中 芯片 IC2 是一颗电压监控芯片，型号为 TPS380L30 。其阈值电压为 2.64 V, 当加在其 VDD 和 GND 引脚之间的电压低于阈值电压时，RESET 引脚会输出低电压；当高于阈值电压时 RESET 引脚会输出高电压。该系列芯片还提供其他阈值电压的型号:
二极管 D2 本身有 0.5 V 左右的压降，加上 IC2 的阈值电压 2.64V。这样，当电池电压低于 3.13 V（实测） 时，IC2 的 RESET 引脚会输出低电平，PNP 三极管 Q2 会导通，Q1 截止，红灯亮；当电池电压高于或等于3.13V 时，IC2 的 RESET 引脚会输出高电平，NPN 三极管 Q1 会导通，Q2 截止，绿灯亮。
如果想要进一步榨干电池电量，可以去掉二极管D2, 这样当电池电量低于 2.64 伏时红灯才会亮。
搭建好的电路
下面上板子上焊接好的电路：
当电池电量高于或等于3.13V 时，绿灯亮：
当电池电量低于于3.13V 时，红灯亮：
总结
本电路是利用电压监控芯片和两个不同极性的三极管结合实现的。
电压监控芯片会实时监控加在其 VDD 引脚的电压，当高于阈值电压时，会输出高电平；当低于阈值电压时会输出低电平。
对于 NPN 三极管来说，当基极电压为高时，导通。
对于 PNP 三极管来说，当基极电压为低时，导通。
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
VBATS & VBATG：芯片检测锂电池电压的两个引脚CSP & CSN：芯片检测锂电池电流的两个引脚VPTS & TS： 芯片检测温度的两个引脚ALERT & SAFE：芯片的两个安全保护引脚SDA & SCL：芯片的两个IIC通信引脚VDD & VSS：芯片工作的两个电源引脚工程师，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。
相关问答
8.4v 锂电池 电量指示 电路 ?1、显示8.4V两节锂电池的电量:按一下按钮,唤醒休眠,显示电量剩余值,7秒后自动熄灭,进入休眠状态。电池电压低于7.4V时能报警显示。检测电压值精度为0.1V。2...
怎么用万用表测 锂电池 的 电压 ，容量。我是菜鸟。什么都不懂，烦请详细点。谢谢?您好,万用表智能测试电池的电压,万用表打到DC20v这个档测电池正负极电压,万用表不用分方向,如果表上面显示-3.87V表示红笔那边是电池负极黑笔为正极,如果显...
电动车 锂电池 怎么测量 电压 ?使用万用表红表笔接+极黑表笔接-极。档位打在直流50V档,12V电瓶放完电后是10.5V,充满后是14.4V,24V电瓶放完是21V充满是28.8V。超过或低于都不正常。蓄电池...
万用表如何测 锂电池 容量?直接测量的电压值只能参考。1、电池容量一般用mAh毫安时表示,1mAh表示:1毫安电流放电1个小时2、电池总容量用C表示步骤/方法把电池充满电,单只锂电池充...
锂电池 的内阻怎样测量?因为电池充电开始0.5C~1C恒流充电,这时候充电电流不变,电池的电压会上升。电池的电压上升到4.15V左右的时候,充电的模式改变,4.2V电压不变,充电的电流改变...
怎样测量电动车 锂电池 伏数与安数?识别锂电池的伏数和安数的方法:电动车电池的容量检测是有专门的仪器的,叫容量检测仪,任何规格的电池按照什麼样的放电电流进行放电,到截止电压为止,根据显...
72伏80安锂电,怎么看 电压 ?不同的电池类型,电池浮充最高电压是不一样的。铅酸蓄电池为额定值的1.142倍。锂电池为额定值的1.125倍左右。如果是72伏铅酸蓄电池,充满电的浮充电压是82.2...
锂电池 12伏没充电的情况下能测出 电压 么?锂电池12伏没充电的情况下能测出电压的,电压很低,通过测量电池电压即可知道,当电池的标准电压已知,即可同步知道电池的满电电压和欠电电压,比如3.7伏锂电池...
锂电池电压 电流显示设置?锂电池的电压和电流显示设置通常需要依靠电池管理系统来实现。通过合适的电压和电流传感器,系统可以实时监测电池的电压和电流情况,并将数据显示在相关的仪表...
锂电池电压 不是说只能是3.7伏吗?为何有1.5伏的?-ZOL问答举报相机电池6人讨论1.1w次围观关注问题写回答讨论回答(6)x123458x电池的电压是根据需要制造的,不一定非要固定在3.7V,只是现在手机多用这个规格而已。...
