单节锂电池双向充放电管理芯片工作原理分享

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当有外部电源时，优先通过隔离二极管直接给负载供电，同时又通过芯片内部降压电路(线性降压或BUCK降压)为锂电池涓流预充、恒流/恒压充电；

当外部供电消失，由锂电池放电时，电池能量经升压电路(常为BOOST拓扑)输出。集成MOSFET实现双向切换，配合逻辑控制及保护电路，在电芯电压平台（3.7V）上实现高效、安全的双向能量管理。

以单节锂电池双向充放电芯片TP5410及其应用电路为例分析:
如图示

TP5410是一款专为移动电源设计的单节锂电池充电管理与5V升压控制二合一芯片，采用8引脚ESOP封装。各引脚功能定义如下：

VCC (电源输入)：充电模块的输入正极，连接5V适配器，支持最高10V电压。
BAT (电池连接)：连接至锂电池正极，用于充电和放电检测。
LX (功率开关)：升压转换器内部NMOS的漏极，外接电感和肖特基二极管组成升压电路。
VOUT (5V输出)：升压后的稳压输出引脚，电压固定为5V，可直接为负载供电。
PROG (充电电流设置)：连接外部电阻到地，用于编程设定的充电电流。
CHRG (充电状态指示)：开漏输出端，充电时LED亮起，充满或待机时LED熄灭。
STDBY (充满指示)：开漏输出端，电池充满时LED亮起。
GND (电源地)：系统地引脚。

该电路双向充放电工作原理:
①当VlN有+5V供电时，优先通过D1给系统供电。同时通过芯片内部线性降压电路降压至4.2V，给外部单节锂电池((3.7V)充电。
内置降压电路采用P型MOS管和防倒灌电路，因此外部无须外接隔离二极管，从芯片6脚输出，完成对锂电(BAT)的涓流预充、恒流、恒压充电及终止充电的全过程。
可以输出最大1A的充电电流。

②当外部供电(VlN+5V)消失，单节锂电又通过芯片内升压电路(实为BOOST拓扑)升压，由1脚输出+5V给系统(负载)供电。

该芯片升压电路采用N型MOS管做功率开关管，用VFM控制模式实现DC/DC转换。
D2为其续流管，L为储能电感。


该电路非常常见，主要应用于便携式电子设备：

如充电宝的充放电管理，智能手机/平板、部分机型用作电池前端管理，以及便携音箱、手持风扇。
电动工具：为单节锂电池提供充放电保护
TWS耳机充电仓：管理内部电池的充放电等等。

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