设计一个电路,实现手机充电器给18650充电
手机充电器的输出电压一般为DC5V,现在很多具有快充功能的充电器可能还可以输出9V甚至12V(当然,只是在快充协议握手成功的时候),而18650的标称电压为3.7V,充电截止电压为4.2V,所以不能直接用5V进行充电,必须考虑电压转换。电池在充电的时候,安全很重要,这体现在充电管理上,不能长时间充电,必须要实时检测18650的电池电压,在充满时要切断充电。所以,18650电池必须要进行充电管理。今天,和大家分享一款18650专用的充电管理芯片TP4056。
18650电池充电管理电路的设计
以TP4056所设计的18650充电管理电路如下图所示:
该芯片的最大工作电压8V,输出截止电压为4.2V,最大充电电流为1A,充电电流通过外接电阻可设置,并且具有恒压和恒流充电模式,可以外接NTC来实现充电温度的实时检测,具有两个充电指示灯接口,无需编程,纯硬件实现18650电池的充电管理。
充电参数的配置
充电参数的配置包括充电电流的配置、温度检测的配置和充电状态指示灯的配置三个部分。
充电电流的配置
芯片的第二引脚,通过外接一只电阻即可实现充电电流的设置,在预充电阶段,该引脚的电压被固定在0.1V,在恒流充电阶段,该引脚的电压被固定在1V,充电电流可以通过如下计算公式得出:
I =1200× Vprog/Rprog
所以,在Rrog为1K时,充电电流最大为1A。
温度检测的配置
该芯片具有温度检测接口,通过外接一个NTC负温度系数的热敏电阻即可实现充电温度的实时检测。该引脚为第一引脚,将NTC接入该引脚,芯片会实时检测该引脚的电压,如果电压小于输入电压的45%,则认为电池温度过低;如果该引脚电压大于输入温度的80%,则认为电池温度过高。温度过高和温度过低的情况,都会使充电被停止。如果不需要温度检测功能,则可以将该引脚接地。
充电状态指示灯的配置
该芯片具有两个接指示灯的引脚,分别为第6引脚的充电完成指示灯和第7引脚的正在充电指示灯。这两个LED都被设计成灌电流的驱动方式。
该芯片为SOP8的封装,体积小,节省PCB空间,价格便宜,性价比高。