两节锂电池充电芯片和充放电电路如何设计

小小张

两节锂电池的充放电电路怎么设计？思路和结构是什么？

A检测控制电池的放电和充电的电压电流检测，以保护电池，A作为保护电路，这个一般都不会和B和C集成一起(SOC)，避免芯片损坏，A还能保护电池，避免导致电池鼓包，起火等。
B是充电管理电路，具体充电过压保护，单不具有过放电等A功能的保护，很多人就误以为不需要A了。
C是放电电路，一般有电池直接供电，降压转换低压输出，升压转换高压输出，升降压输出。
二，常见的两节锂电池充电芯片（B）
USB输入5V，集成DC-DC升压，充满8.4V ,可达输出1A。单灯和双LED指示都可以 集成输入26V耐压，和输入过压7V关闭充电保护。两节锂电池充电芯片，PW4284芯片


引脚说明： 1脚是SW开关脚，富含噪声是干扰源，也是功率走线，布线满足功率时，尽量面积小，简单理解就是L1,D1和1脚尽量靠近，不能过孔和同一层，满足元件焊盘面积即可； 2脚是输入脚，走线也是要宽，CIN1/CIN2,CF1电容是要靠近引脚放置； 3脚是内部4.8V供电输出脚，C3也是遵守靠近引脚放置； 4脚的LED指示灯脚，默认单灯，双灯如上图，加个MOS即可。 5脚是NTC电池过温保护脚，关于R1,R2和RNTC的计算公式，和参考值，在PW4284规格第6页有，不需要NTC功能时，NTC脚悬空（去掉R1,R2,RNTC） 6脚的限流充电脚（电池端的），一般5V输入推荐4.4V即可，计算公式和参数输入电流可达多少，在规格书第一页有表格参考。 7脚是电池脚，CBAT电容靠近引脚放置，有些应用如电池负载是电机和加热等的要多加个100uF电解电容。 8脚是DC-DC升压转换器输出端，电容C1,C2遵守靠近引脚放置。 补充：蓝色和红色线路是功率走线，注意布线够宽，红色的功率地也是很重要的回路，不能忽略。
DC直流输入9V-15V,集成DC-DC降压，充满8.4V，可达2A， 集成输入25V耐压，和输入15V过压关闭充电保护，2串锂电池充电芯片，PW4084芯片

引脚说明： 1脚是输入脚，走线也是要宽，C1/CIN,CF1电容要遵守靠近引脚放置； 2脚是内置MOS的D端，CPM要遵守靠近引脚放置； 3脚是DC-DC降压旁路电容，正常走线即可； 4脚是SW开关脚，富含噪声是干扰源，也是功率走线，布线满足功率时，尽量面积小，简单理解就是L1,和4脚尽量靠近，不能过孔和同一层，满足元件焊盘面积即可； 5脚是地; 6脚是NTC电池过温保护脚; 7脚是LED指示灯脚 8脚是电池检测脚，不是功率走线脚 9脚是恒流限流电阻检测脚 10脚是输入最低电压设置脚，当检测到输入电压过低时，PW4084调节小充电电流，保持输入不被拉跨。 11脚是IC底部焊盘，需要接地焊接的。 补充：蓝色和红色线路是功率走线，注意布线够宽，红色的功率地也是很重要的回路，不能忽略。
USB快充5V-12V输入，集成DC-DC升降压，可达输出2A，或20W内，充满8.4V， 输入耐压24V，PW4000芯片

引脚补充： 1和15脚是输入检测电阻R1的检测脚，R2,R3是要靠近R1放置； 5脚的输入输入最低电压设置脚，当检测到输入电压过低时，调节小充电电流，保持输入不被拉跨。 12脚是电池充电电压设置引脚，按规格书公式来算，可以满足1-4节锂电池的充电电压设置。 PW6606电路不需要可以去掉的。
DC直流输入9V-20V,集成DC-DC降压，充满8.4V，可达2A， 输入25V耐压，PW4203芯片

引脚补充： 1脚是充电时间设置脚，因电池快充满时进入涓流充电（十分之一充电电流），有的客户觉得充电时间长，要关闭充电，就可以预估充满时间，设置，减少充满时间，一般不需要设置的话，默认电容值基本够的。 2脚是恒流限流电阻检测脚； 3脚是电池检测脚，不是功率走线脚； 4脚是NTC电池过温保护脚，不需要时，按上图R1,R2设置即可 5脚是单节电池和两串电池模式选择脚，两串按上图即可 6脚是LED灯指示脚，不加电池或输入电压低就闪灯，正常充电亮灯，充满灭灯 7脚是LX开关脚，富含噪声是干扰源，也是功率走线，布线满足功率时，尽量面积小，简单理解就是L1,和7脚尽量靠近，不能过孔和同一层，满足元件焊盘面积即可； 8脚是输入脚，C1,C2,C3要遵守靠近引脚放置。 9脚是IC底部焊盘，是功率地，必须焊接的。 三，常见的电路问题
两节锂电池充放电保护电路怎么做？用什么芯片？有了充电芯片还需要充放电保护电路吗?，怎么增加过放电电流？
这个就是A电路了，两节串联一般是用PW7052两节串联锂电池保护芯片，有充电芯片也是还需要充放电保护电路的，放电保护和短路保护和过放保护都是充电电路不具备的。注意看自己选择的电池组有没有附带保护板了，如果有，就不需要再加一个A电路

增加过放电电流的方式，是通过增加并联MOS，减少MOS内阻的方式


两节串联锂电池B充电电路和C放电电路，集成SOC芯片目前很少，因放电输出有升压或者降压等多样。一般都是采用独立电路合并的。
7, 两节锂电池需要放电,USB输出5V，需要使用什么芯片电路，电流多少A?
两节锂电池的供电电压范围一般是6V-8.4V，可以采用PW2162(2A电流)，PW2163(3A电流，脚位一样，更换方便

8，电路之间如何连接，电源板做布局要求一般偏高，在PCB画板时有什么要注意的？
电路连接参考入下图
A保护电路PW7052组成的，PW7052来检测两节电池的过充电电压和过放电电压和过放电电流等。超过检测的阈值，通过PW8205A8TS（MOS管）来关断和打开两节锂电池的放电或者充电。
B充电电路PW4284组成的，PW4284集成DC-DC升压，可以将USB 5V输入升压给两节锂电池充电，同时针对EMC做了优化，比较容易过EMC认证。
C-1放电电路PW2162/PW2163组成的，将两节锂电池的电压都降压恒压输出5V，PW2162是2A输出电流，PW2163是3A输出电流，方便灵活。
C-2放电电路PW5012组成的，将两节锂电池的电压升压恒压输出9V或者12V（只需改一个电阻阻值）。
PCB设计注意：
B电路：PW4284的3脚电容靠近引脚放置，CIN1/CIN2.CF1电容靠近VIN脚放置，L1,D1和PW4284同一层，避免过孔，CBAT电容靠近7引脚放置，电池负载是有电机，加热的CBAT增加一个100uF电解电容。
没有太特别的，注意2个地是不同的即可
C-1电路，VIN脚电容要靠近引脚放置，FB脚两个电阻靠近FB脚放置，远离电感，SW脚面积不能太大
蓝色线路和红色线路属于功率走线，的注意要布线宽，距离尽量近。

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