目录：

1、概述

2、外接适配器

3、使用锂电池

4、电池检测回路

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1、概述

本锂电池充放电控制电路采用 TP4055 作为电池 BAT 的充电控制，如下图1.1绿色框所示。

TP4055 引脚功能描述：

1CHRG	开漏输出的充电状态指示引脚，需要上拉电阻。低电平表示正在充电
2GND	地引脚
3BAT	充电电流输出引脚，该引脚向电池提供充电电流并将最终浮充电压调节至4.2V
4VCC	浮充电压设定引脚
5PROG	充电电流设定、监控和停机引脚

PROG电阻与充电电流的关系确定可参考下表：

PROG 电阻(k)	IBAT (mA)
20k	50
10k	100
5k	200
4k	250
3k	300
2k	400
1.6k	500

TP4055 具备锂电池反接保护功能，锂电池正负极反接于 TP4055 充电电流输出引脚， TP4055 会停机显示故障状态，无充电电流。

关于 TP4055 的所有信息均直接源自其规格书，欲获取更为详尽的内容，建议进一步查阅该规格书。

电池放电控制使用两个 MOS背靠背 的形式，如下图1.1蓝色框所示。

图1.1 锂电池充放电控制(原文件)

下面，我们将从“外接适配器”与“使用锂电池”两个维度展开叙述，并紧密结合元件的规格书，对电路中的各个元件作用进行详尽的解读，同时进行相应的计算。

2、外接适配器

图2.1 外接适配器

USB-IN 有输入电源时，即外接了适配器，如图2.1所示。经过保险丝 F1 后改名为 VCC，提供给U1，用于电池 BAT 充电。

图2.2 1N5819 正向电压

VCC经过肖特基二极管D1（正向电压VF ≈ 0.5V，如图2.2所示）后，约为5V-0.5V = 4.5V，如下图2.3所示。

图2.3 D1导通路径

MOS管的导通阈值按最坏情况为-1.3V，如下图2.4所示。

图2.4 栅极阈值电压

Q2的G极接地即Vg = 0V，那么Vgs = 0V-4.5V = -4.5V，大于Vgs(th)很多，足以深度导通Q2。电池BAT最高浮充至4.2V，此时Q1的体二极管不会导通。

3、使用锂电池

此时没有外接适配器，U1的输出经过Q1的体二极管，其正向压降最坏情况为-1V，如下图3.1的Diode Forward Voltage所示。

图3.1 AO3401A体二极管正向电压

如图2.4所示，Vgs(th)最坏情况为-1.3V。此时Q1的S端为电池电压Vbat，其Vg = 0V，Vgs = -Vbat，Q1完全导通，不再走体二极管，电池放电路径如下图3.2所示。

图3.2 电池放电路径

当电池电压Vbat低至-1.3V时，Q1将无法导通。Q2也是导通状态，最终电池电源经过Q1与Q2给到VCC_SYS。

4、电池检测回路

电池电压检测电路如下图4.1紫色框所示，BAT-Test送入MCU的AD口。

图4.1 电池检测电路

R3与R4不能太小，按当前值计算最坏情况下流过的电流 = 4.2V/(100k+100k) = 21uA。

在汽车电子中，这是不被允许的，必须对电池电压检测回路增加开关控制电路。需要检测时由MCU发出指令，类似于下图4.2​。

图4.2 电池检测回路可控

但是R3与R4也不能太大，否则BAT-Test端抗扰动能力就会较弱。

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