两节串联理电池充电管理芯片的IC方案,电路图,PCB
两节锂电充电+保护芯片选型笔记
做便携设备、蓝牙音箱、电动工具或者矿灯这类两节锂电产品的,可以拿去做个参考。
一、先把基础搞清楚:两节锂电到底怎么回事
两节锂电池串起来,标称电压是7.4V,满电冲到8.4V,工作范围大概在6V到8.4V之间。市面上做这种方案的,大多是便携设备、蓝牙音箱、电动工具、无人机、矿灯这些对电池容量和输出电压都有要求的场景。
充电这块,现在主流还是三段式:先涓流预充,再恒流快充,最后恒压收尾。这个曲线各家芯片大同小异,区别主要在输入电压范围和充电电流上。
二、选芯片之前,先问自己一个问题:你的输入电源是什么?
这个太关键了。不同的输入电压,决定了你能用哪类芯片。我把它分成三种情况:
情况A:只有5V USB,充电电流0.5A-1A
看PW4584A,SOP8-EP封装,输入耐压能到30V,自带OVP保护,输入超过6V自动停充。电池端充电电流0.6A到1A可调,专门给USB 5V场景优化的。
情况C:输入是5V-20V宽电压,还要支持快充
PW4000,QFN15封装,升降压架构。输入4.2V到20V都能吃,电池端最大2.4A。如果要做PD/QC快充,搭配PW6606做协议协商就行。这个适合对充电速度有要求的场景。
三、充电管理之外:保护芯片别漏了
充电只是 half story,保护同样重要。两节锂电串联储能,一旦过充、过放、过流或者短路,后果都不轻。
基本保护逻辑我列一下:过充电保护(OVP)电压冲到阈值就切断;过放电保护(UVP)电压掉到危险线以下切断,防止电芯永久损坏;过电流保护(OCP)分充电过流和放电过流两级;短路保护(SCP)响应要快,毫秒级;电池均衡两节电芯电压不一致的话,长期循环会出问题,需要外加PW2213均衡芯片。
PW7120保护芯片
SOT23-6封装,CMOS工艺。集成过压充电保护、过压放电保护、过流充电保护、过流放电保护、电池短路保护,还支持0V电池充电。基本上两节锂电保护该有的它都有。BOM和PCB资料可以在芯中买商城搜到。
四、系统怎么搭?充电+保护的配合关系
很多人问我充电管理和保护电路是什么关系。简单说:保护板电路负责电池的安全底线,过充过放过流过短都它管;充电管理电路负责把外部电源转换成合适的电压电流给电池充电;放电电路是负载端,跟充电管理分开。实际画板的时候,保护电路要紧贴着电池组,充电管理放在输入端,中间用MOS管做切换。
