3.7V锂电池充放电电路改造方案
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本篇为小型电源的实践日志，内附各种充电应用电路，并开源TP4056应用电路AD的原理图和PCB; 先放一点锂电池常识性的知识： 锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。 1912年锂金属电池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世纪70年代时，M. S. Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。随着科学技术的发展，现在锂电池已经成为了主流。 锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池;锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的;可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生，其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。由于其自身的高技术要求限制，现在只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电池。 锂电池标3.7V或4.2V，是一回事。只是生产厂商标注的不一样而己。3.7V指电池使用过程中放电的平台电压，而4.2伏指的是充电满电时的电压。常见的可充18650锂电池，电压都是标3.6或者3.7v,充满电的时候是4.2v，这跟电量(容量)关系不大，18650电池从1200mah到4000mah，3.7V是指电池电用完时的最低电压。 一般认为将锂电池的空载电压放到3.7V就认为电用完了，锂电池放电不能将空载电压放到3.7V以下的，否则会损害电池，4.2V是电池充电的最高限制电压,一般认为将锂电池的空载电压充到4.2V就认为电充满了，电池充电过程中,电池的电压在3.7V逐渐上升到4.2V，锂电池充电不能将空载电压充到4.2V以上的，否则也会损害电池。 引言 家里的手电筒坏了，充电电池报废，太阳能电池板报废，LED灯跟瞎子一样，拆开后电路简陋，而且充电匹配的插头不常见。 于是乎就萌生一种改造的想法，改造方案如下： 棒状电池换成大容量3.7V扁平状锂电池; 优化电路，换成具有现代感的充电保护电路，而不是老式的刻蚀电路; LED灯换为5W的大功率LED; 充电口换为Micro-USB; 太阳能电池不实用，开学后我们寝室背光，晒个屁，拆掉不用; 充电口，LED，锂电池什么的没有什么好说的，着重说一下充电电路方案; 电路方案与实现： 在网上搜了一下，充电保护电路种类繁多，有只充电保护的，还有充电放电保护一体的，还有同步升压的，碍于成本和使用情况，就仅仅选择了充电保护电路; 充电保护电路大概分为，电源管理芯片加附属电路和纯模拟电路搭建，当然了，对于我这个小白肯定是用电源管理芯片了，下面我说一下有关的电源管理芯片; PJ4054 PJ4054 是一款完整的单节锂离子电池采用恒定电流/恒定电压线性充电器。其SOT封装与较少的外部元件数目使得TP4054成为便携式应用的理想选择。PJ4054 可以适合USB 电源和适配器电源工作。由于采用了内部PMOSFET 架构，加上防倒充电路，所以不需要外部检测电阻器和隔离二极管。热反馈可对充电电流进行调节，以便在大功率操作或高环境温度条件下对芯片温度加以限制。充电电压固定4.2V，而充电电流可通过一个电阻器进行外部设置。当充电电流在达到最终浮充电压之后降至设定值 1/10 时，PJ4054 将自动终止充电循环。当输入电压 (交流适配器或USB 电源)被拿掉时，PJ4054 自动进入一个低电流状态，将电池漏电流降至2uA 以下。也可将PJ4054 置于停机模式，以而将供电电流降至45uA。PJ4054 的其他特点包括充电电流监控器、欠压闭锁、自动再充电和一个用于指示充电结束和输入电压接入的状态引脚。 特点 ·500mA 的可编程充电电流; ·无需MOSFET、检测电阻器或隔离二极管; ·用于单节锂离子电池、采用SOT23-5 封装的完整线性充电器; ·恒定电流/恒定电压操作，并具有可在无过热危险的情况下实现充电速率最大化的热调节功能; ·直接从USB 端口给单节锂离子电池充电; ·精度达到±1%的 4.2V 预设充电电压; ·用于电池电量检测的充电电流监控器输出; ·自动再充电; ·充电状态输出引脚; ·C/10 充电终止; ·待机模式下的供电电流为45uA; ·2.9V涓流充电器件版本; ·软启动限制了浪涌电流; ·采用5 引脚SOT-23 封装; ·输入电源电压(Vcc)：-0.3V～10V ·PROG：-0.3V～Vcc 0.3V ·BAT：-0.3V～7V ·CHRG：-0.3V～10V ·BAT 短路持续时间：连续 |
