一、電池管理IC基礎

01 為何鋰電池需要電源管理？

        現在市面上的電池設備越來越多，手機、手表、耳機、手環等設備均為電池供電，常用的是鋰電池，但是鋰電池的安全性沒有足夠好，為了能更安全的使用，需要專用的鋰電池管理IC（Charger）來實現充電與放電。

02 電池充電曲線

        一般的鋰電池充電IV曲線如下圖分為4個階段：

        ① 電池電壓低于放電截止電壓時，即此電池已經過放，此時采用涓流充電，涓流充電電流很小；

        ② 電池電壓超過放電截止電壓后，進入快速充電階段，此階段是恒流充電，電池電壓不斷上升一直持續到充電截止電壓；

        ③ 達到充電截止電壓后，并不是停止充電，而是以充電截止電壓來恒壓充電，此階段持續時間較長，隨著電池容量增大，電流會緩慢減小（注意圖示是IV曲線，所以體現不出緩慢下降），一直減小到充電截止電流。

        ④ 充電電流減小到充電截止電流后，充電器停止為電池充電，一個充電周期結束。

二、簡單的電源管理IC

01簡單介紹

        以友臺半導體的TP4054為例簡單介紹一下最常見成本最低的電源管理IC。共有5個引腳，典型應用如下圖：

02引腳介紹

        CHRG是狀態指示腳，他是一個開漏輸出腳，在充電時會拉低，因此可以接LED指示充電狀態。他的內部結構如下圖：

        PROG是充電電流設置引腳，PROG引腳與地之間的電阻器來設定的。電流充電電流是PROG引腳輸出電流的1000倍。設定電阻器和充電電流采用下列公式來計算：其中Vprog=1V

        VBAT引腳接電池，VCC引腳接輸入電壓。 

03充電過程 

        充電循環開始。如果BAT引腳電平低于2.9V,則充電器進入涓流充電模式。在該模式中，以1/10的設定電流來充電，先將電池電壓提升到放電截止電壓2.9V。當BAT引腳電壓升至2.9V以上時，充電器進入恒定電流模式，此時向電池提供恒定的充電電流。當BAT引腳電壓達到充電截止電壓(4.2V)時，則進入恒壓模式，且充電電流開始減小。當充電電流降至設定值的1/10時，充電循環結束。

04其它功能 

        ① 電池反接保護功能：電池反接時不會有充電電流。        ② 熱限制：IC過熱時將降低充電電流。

05關鍵參數 

            ① △VCHRG ：電池復充電遲滯電壓，這個電壓的意思是，電池充滿后電壓為4.2V，如果電池放電，電壓減小，當電壓減小到4.2-△VCHRG后，充電器會重新為電池充電。  

        ② 輸入電壓：由于此Charger是線性IC，因此輸入電壓VCC最好稍微大于4.2V，防止由于Vdrop的存在導致電池充不滿電。

三、更多功能的電池管理IC

        下篇再介紹一下更多功能的電池管理IC，例如動態電源路徑管理DPPM、輸入電壓動態管理VIN-DPM等。