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7.4v锂电池充电电路设计（一）
1、7.4V锂电池
7.4V为标称电压，最低电压是7V，最高电压是8.4V。内部是2节锂电池构成，单节锂电池的最高电压是4.2V，最低3.5V，如果电压低于3.5V，电池就作废了，不能给它充电，否则会有危险。同样单节锂电池也不能充到4.2V以上，否则也会有危险。
因此要设计一个充电器，保证单节锂电池不会超过4.2V，充电输入端，12V的电源。
充电时红色指示灯亮，充满后绿色指示灯亮。
2、电路设计
3、主控充电芯片：TP5100
这部分电路是为了输出8.4V让锂电池进行充电。
TP5100是一款开关降压型双节8.4V/单节4.2V锂电池充电管理芯片。
TP5100具有5V-18V宽输入电压，对电池充电分为涓流预充、恒流、恒压三个阶段，涓流预充电电流、恒流充电电流都通过外部电阻调整，最大充电电流达2A。
第13脚CS和第10脚VREG
CS（引脚13）：锂离子状态片选输入端。CS端高输入电平（VREG）将使TP5100处于锂离子电池充电8.4V关断电压状态。CS端悬空使TP5100处于锂离子电池4.2V关断电压状态。低输入电平使TP5100处于停机状态。CS端可以被TTL或者CMOS电平驱动控制。
这里因为要对8.4V充电，因此把CS连接到VREG引脚。
TP5100支持1.5A充电电流，RS（R1）用来调节充电电流。
RTRICK（引脚12）：涓流预充电流设置端。将RTRICK引脚接地则预充电电流为10%设置恒流，通过外接电阻可以设置预充电电流。如果RTRICK悬空则预充电电流等于恒流电流。
当接入电池时，芯片会检测电池的电压如果低于6V（8.4V充电模式）时，就会进行涓流预充电，如果把RTRICK接地，涓流预充电时的电流为原来设置充电电流的百分之十进行恒流充电。
PWR_ON-（引脚6）：电源切换控制引脚。当芯片接电源时，PWR_ON-被内部开关拉到低电平，驱动PMOS导通，当芯片不接电源时，PWR_ON-被内部开关拉到高电平为BAT端电池电压，驱动PMOS关断。此引脚可以用于电源供电切换，也可用作检测电源上电建立是否正常。
比如想在充电的时候也用12V电源，因为第6脚连接到了PMOS的控制端，当芯片检测到有12V电源，就会在第6脚输出一个低电平，使得PMOS管导通，导通之后12V电源直接给用电设备供电，而不是电池给用电设备供电。
如果还没连接12V，下面一个PMOS管的控制端是低电平，下面的PMOS管导通，用电设备是电池来供电。
4、R3电阻的选择
芯片VDD可以检测单节锂电池的电压，当单节锂电池的电压达到4.2V的时候，芯片的OUT引脚会控制MOS管导通，导通之后锂电池跟R3电阻形成一个闭环回路，也就是在R3上需要耗电，这样R3一耗电，单节锂电池的电压会降低，不让单节锂电池的电压高于4.2V，起到保护的作用。
R3的选择要考虑放电时的功率，当单节锂电池电压是4.2V时，选择62欧姆电阻，功率为0.28W，因此不能选择1206封装的电阻，这里选择1812封装（1/2W）的电阻。
7.4v锂电池充电电路设计（二）
ANT2801介绍：
ANT2801是一款宽范围电压输入，专门为双节锂电池充电的芯片，无需传统的9V专用适配器，只需标准5V适配器。可以通过外置电阻来设定芯片充电电流，通过外置电容来设定充电超时时间。低阻抗的电源通路可以使充电效率更高，减少充电时间，提高电池使用寿命。ANT2801可以自适应适配器的电流供应能力来自动调整充电电流，既能确保输入适配器不会出现过载现象，又能发挥适配器的最大电流能力，所以适用于各种直流设备以及标准USB充电设备。
ANT2801自适应5V充电器，或者USB接口5V功能。即小于100mA/5V充电设备通过ANT2801都能给两节锂电串联7.4V正常充电；大于2A/5V充电设备通过ANT2801能自动提升充电电流，保证充电时间。如下图不同5V充电器电流（InputCurrent）跟对两节锂电串联7.4V充电电流（ChargeCurrent）关系（典型值）：
ANT2801内部充电管理部分采用一套完整可靠的充电机制。无论电池是否连接，都可以正常工作。而且无需外部补偿来实现芯片的稳定。在上电过程中，首先，VIN对VOUT充电，当达到VIN时，SW开始震荡工作，实现升压功能，当VOUT建立好之后，才开始检测VBATT状态。
1）VBATT＜6V，涓流充电阶段开始进行。
2）6≤VBATT≤8.4V，恒流充电阶段开始进行。
在充电过程中，CHG_LEDpin到VLDO之间的LED会保持常亮状态，充电结束后，LED会熄灭。充电超时，LED会出现固定频率的闪烁状态，充电超时是指由于充电故障导致长时间不能充电，达到设定的时间后，LED闪烁报警。
充电电压：
1）如果VBATT＞6.8V，VOUT会比VBATT高出300mV，设定这个目的是为了最大的减小快速充电期间充电管的功耗，提高充电效率。
2）如果VBATT＜6.8V，VOUT则会固定在7.1V，为电池提供充电驱动能力。
自动重新充电：
一个充电周期结束后，ANT2801会关闭充电显示状态，在此期间，电池可能会因为自然放电出现电量下降，为了保证电池不会因为在连接适配器时，电量自动耗尽，当电池电压下降到自动充电阈值（典型值8.23V）时，新的充电周期就会自动开始。
7.4v锂电池充电电路设计（三）
电路原理：
由LM317和R1、R2、R3组成一个典型的恒流电路（431暂时认为断开R4比较大可以先不看）。当电压不太高时保持恒定的充电电流。以两节电池充电为例，理想状态下，充电电流应该是电压达到8.3V前一直保持恒定。当A点电压达到拐点值8.3V时，经过R4、R5分压，TL431开始导通，并把LM317的基准点电压从8.3V逐渐拉下。所谓拐点就是指电流开始下降的那点。直到电压达到8.4V的0电流点，A点仍然保持这个8.3V电压，LM317的输出Vout下降到8.4V，其调整端下降到7.17V。
电池电压为8.3V时（拐点）各点的电压都标在图上，充电截止（8.4V）的各点电压以括号形式也标在后边。
元件选择：
①LM317，三端可调串连稳压块，选塑封的，LM317T，常用。根据电流不同，应选用相应的散热片。
②TL431，三端可调并联稳压块，与一个小三极管外形一样，常用。
③RL就是外接被充电池。
电流采样电阻R1，计算方法是R1=1.23/充电电流。例如，若充电电流为0.3A，则电阻应该选择4.1欧。这个电阻一般要选择功率大一些的，比如1A就应该是2W的。
④可调电阻R4可以选择那种篮色的精密多圈，取比额定值大一些的，比如23.2k的就可以选择25K的多圈。若嫌多圈太贵或难找，也可以用一个固定电阻串连一个普通可调电阻。例如23.2k的就可以选择22k固定加一个2.2k－3.9k可调节的，以便进行精细调节。
⑤电阻R2的要求不是很高，可以采用串并联的方法得到。比如8.8欧可以选择10欧并联75欧（或并50欧－91欧）。
工商网监
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