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
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。
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。
注意事项：本电路的优点是电路简单、成本低；缺点稳定性低，在成本没有严格要求的情况下，优先选用充电管理芯片给7.4V锂电池充电，尤其是双节、三节、四节......电池的充电。
3. DC9V通过TCS6207充电管理芯片给7.4V锂电池充电电路
（1）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。
四、三节锂电池充电电路（略）
3节或者多节锂电池充电的电路，有需要的请私信小编，我们工程师可以为您选型或者设计。
维修火火兔，偶遇最简单的锂电池充电电路，实在是太节省成本了
本文要分析的电路
用了一年的火火兔坏了，充不了电。
作为一名合格的电工，自然是要自己修的。
拆之前摆拍一个。
首先是要脱掉火火兔的衣服。
不好意思发错图了，这张才是：
螺丝孔都在后面，很好拆：
拆开之后：
标注一下各个部件：
检查首先从主控板开始：
出于专业习惯，好奇心太强，习惯性标注主要的IC：
别忘了这是在维修，充不了电，赶紧找到充电相关的电路才是，在主控板的右下方找到了充电电路：
发现火火兔使用的是“最简单的锂电池充电电路”，没有使用充电管理芯片，实在是太节省成本了！
充电电路的PCB走线用黄绿色标示
对应的电路原理图如下：
注意电阻R10的阻值不详，因为就是它烧掉了，导致充不了电。
所以无法得知R10原来的阻值是多少。
前面实物图中的电阻R10，也已经是维修后的样子。
元件说明
了解电路中用到的电子元件的性能参数，才能对电路做出准确分析。
1、二极管D2
型号为SS14，从其数据手册可知，其为“肖特基”二极管，最大可流过1.0A 的电流。
当流过1.0A电流的时候，二极管压降Vf最大为0.55V 。
2、电池BAT1
电池身上有以下丝印：
603040：电池的尺寸 =厚 x 宽 x 长 = 6mm x 30mm x 40mm。+3.7V：电池电压标称3.7V，对应可知，其充满电的电压为4.2V。600mAh：电池容量。另外这种聚合物锂电池，里面都是带保护板的。
火火兔这款电池因为蓝色保护膜的缘故，看不到保护板，以下的这款能看到：
保护板的作用是：防电池过充、过放、正负极短路。
火火兔锂电池充电电路做得这么简单，就“巧妙”地运用了锂电池保护板的功能。
电路分析
分析基于以下的情形：
USB接口输入电压为5V。二极管D2流过的电流不足1A，正向压降Vf为0.35V。电池处于过放状态，保护板的放电截止电压为2.75V。就这样，各点的电压都确定了。
此时，电阻R10两端的电压为 4.65V - 2.75V = 1.9V。
随着不断充电，电池电压逐渐升高，所以1.9V是电阻R10两端最大的电压差，此时充电电流也达到最大。
不妨猜测一下，烧掉的R10电阻的阻值是多大？
我是这样分析的， 电池容量是600mAh，刚开始充的时候充电电流最大，充到后面电流很小了。
为了让充电时间不至于过长，那么刚开始要以1C来充，1C也就是电池容量的1倍。
所以刚开始充电电流是600mA，电阻R2两端的电压是1.9V，电阻大小为：
1.9 / 0.6 = 3.17(欧姆)
根据焦耳定律，此时电阻R2的功率为：
0.6 x 0.6 x 3.17 = 1.14(瓦特)
好高的功率，难怪之前这个电阻会烧掉了！
要知道1206封装的贴片电阻，能承受的最大功率也就0.25W！
既然原来的电阻R10已经烧掉了，是怎么修的呢？手上只有0402封装的贴片电阻，于是并联了31个100欧姆的电阻代替！焊接完的效果见下图：
31个0402的100欧姆电阻并联
31个100欧姆的电阻并联后，等效电阻为：
100 / 31 = 3.23(欧姆)
1个0402的电阻最大功率为1/16瓦，31个可以承受的最大功率为 ：
1 / 16 x 31 = 1.94(瓦特)
以上参数满足设计需求。
当电池电压被充电达到4.2V时：
电阻R10两端的电压仍有：
4.65 - 4.2 = 0.45(伏特)
充电电流仍有：
0.45V / 3.23Ω = 139.32mA
继续充电令电池的电压继续上升，最后电池内部的保护板会触发过充保护，与外围的充电电路断开，从而不再充电。
以上就是“最简单的锂电池充电电路”的充电原理！
充电管理芯片是怎样充电的
作为对比，需要了解充电管理芯片是怎样充电的。
可以直接阅读充电管理芯片MP26028的数据手册，充电过程写得非常详细。
充电分为三个过程：
Trickle Charging（涓流充电）CC Mode（恒流充电）CV Mode（恒压充电）三个过程中电池的电压Vbatt与电流Ibatt关系见下图。
另外，充电管理芯片具有的软启动功能、充电状态指示功能、过热保护功能等，都是火火兔的充电电路所不具备的。
具体本文不再展开，感兴趣的读者可以去读MP26028的数据手册。
总结
火火兔的锂电池充电电路，实在是最简单的充电电路。
优点只有一个，就是电路简单，成本低。 应该承认其在某些场景下具有使用价值。
缺点方面罗列几个：
没有涓流、恒压、恒流的充电过程，对电池寿命有影响。充满电后不能自动断开，只能依赖电池自带的保护板来防止过充，增加了风险。充电时间受输入电压影响大，如果输入电压过低，比如只有4.6V，则很久都充不满。限流电阻发热大，不能进行大电流充电。最后问题来了：
你在设计产品时，会使用这样简单的充电电路吗？
如果一个产品使用这样的充电电路，你会买吗？
来源：电路啊
作者：LR梁锐
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