电池充电电路（TP4059）详解

电池充电电路（TP4059）详解

TP4059是一款完整的单节锂离子电池充电器，带电池正负极反接保护反接功能，支持高达600mA的充电电流，更稳定的电流一致性。该芯片的充电电流可以通过PROG脚的下拉电阻设定，电路中设置的电阻R2为4.7K，所以充电电流为200mA，USB线接上四轴和5V电源（笔记本或者移动电源），我们就可以给电池充电了，不需要额外的电池充电器。
为了保证各种情况下可靠使用，防止尖峰和毛刺电压引起的芯片损坏，TP4059应用中Vcc端和BAT端分别接1uF和10uF的电容，还再接一个0.1u的陶瓷电容。所有电容位置都靠近芯片引脚。

芯片描述TP4059

CHRG：漏极开路输出的充电状态指示端。充电正在进行时CHRG管脚被内部开关拉到低电平，否则CHRG管脚处于高阻态。
GND：地。
BAT：充电电流输出。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。
VCC：正输入电源电压。该引脚向充电器供电。VCC的变化范围在4V至9V之间，并应通过至少一个1μF电容器进行旁路。
STDBY：电池充电完成指示端。当电池充电完成时STDBY被内部开关拉到低电平，表示充电完成。否则该引脚将处于高阻态。
PROG：充电电流设定、充电电流监控和停机引脚。

电池充电过程

根据锂电池的结构特性，最高充电终止电压应为4.2V，不能过充，否则会因正极的锂离子拿走太多，而使电池报废。当一个电池与充电电路输出端相连时，开始充电循环：
BAT引脚电平低于2.9V时，进入涓流充电模式。TP4059提供约1/10的设定充电电流，以便将电流电压提升至一个安全的电平，从而实现满电流充电。
BAT引脚电平高于2.9V以上时，进入恒定电流模式，此时向电池恒定电流充电。
BAT引脚达到4.2V时，进入恒定电压模式，充电电流开始减小，降至设定值的1/10时充电循环结束。

充电电流的设定

充电电流（mA）=0.1～1.5倍电池容量
（如1350mAh的电池，其充电电流可控制在135～2025mA之间）。常规充电电流可选择在0.5倍电池容量左右，充电时间约为2～3小时。
充电电流是采用一个连接在PROG引脚与地之间的电阻器来设定的。设定电阻器和充电电流采用下列公式来计算：
根据需要的充电电流来确定电阻器阻值，
公式一：RPROG=1000/IBAT，（IBAT≤0.3A）；
公式二：RPROG=（1000/IBAT）*（1.3-IBAT），（IBAT＞0.3A）；
值得注意的是，当充电电流大于0.3A时，芯片热量相对较大，温度保护会导致减小充电电流。

充电状态指示器

热考虑

由于SOT23-6封装的外形尺寸很小，大电流应用中（400mA以上）散热效果不佳可能引起充电电流受温度保护而减小。可以在电源电压设计热耗散电阻，芯片Vcc端输入电压在4.6V为最佳，可得到较大充电电流，一般热耗散电阻为0.5至1欧姆。
注：本文部分摘抄于TP4059数据手册。