前言：
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1. 概述
本文針對單節鋰離子電池採用恆定電流/恆定電壓線性充電器， 可以適合 USB 電源和適配器電源工作。IC 採用了內部 MOSFET 架構，加上防倒充電路，不需要外部檢測電阻器和隔離二極管。熱反饋可對充電電流進行調節，以便在大功率操作或高環境溫度條件下對芯片溫度加以限制。充電電壓固定於 4.2V，而充電電流可通過一個電阻器進行外部設置。當充電電流在達到最終浮充電壓之後降至設定值 1/10 時，充電 IC 將自動終止充電循環。
關於鋰電池的相關知識，參見 ------- > 鋰電池相關知識
2. 應用介紹
2.1 典型電路
充電 IC 輸入一般來自 USB 或者電源適配器，管腳功能如下：
| 編號 | 管腳 | 功能 |
|---|---|---|
| 1 | CHRG | 漏極開路充電輸出，充電狀態指示 |
| 2 | GND | 接地 |
| 3 | BAT | 連接電池，充電電流輸出 |
| 4 | VCC | 電源輸入 |
| 5 | PROG | 充電電流大小設定 |
詳細介紹可參看收據手冊。
2.2 充電循環的狀態
當 BAT 引腳電壓升至 2.9V 以上時，充電器進入恆定電流模式，此時向電池提供恆定的充電電流。當 BAT 引腳電壓達到最終浮充電壓（4.2V）時， 充電 IC 進入恆定電壓模式，且充電電流開始減小。當充電電流降至設定值的 1/10，充電循環結束。
充電曲線：
測量數據舉例，針對 100mAh 電池，充電電流：Ibat = 100mA
| 充電起始電壓 | 30分鐘電壓 | 60分鐘電壓 | 90分鐘電壓 | 120分鐘電壓 |
|---|---|---|---|---|
| 3.2V | 4.12V | 4.2V | 4.2V | 4.17V |
| 充電起始電流 | 30分鐘電流 | 60分鐘電流 | 90分鐘電流 | 120分鐘電流 |
|---|---|---|---|---|
| 99.4mA | 98.9mA | 59.5mA | 23.4mA | -2.9uA |
當通過電壓判斷鋰電池是否已經充滿的時，應注意恆壓之後還需要一段時間，才能將電池完全充滿。完全充滿後，CHRG 引腳變爲高阻，可通過 MCU 的 GPIO 來檢測，進而判斷電池電量已經充滿。
2.3 CHRG 引腳應用
CHRG： 漏極開路充電狀態輸出。在電池的充電過程中，由一個內部 N 溝道 MOSFET 將 CHRG 引腳拉至低電平。當充電循環結束時，一個約 20μA 的弱下拉電流源被連接至 CHRG 引腳，指示一個“AC 存在”狀態。當充電 IC 檢測到一個欠壓閉鎖條件時， CHRG 引腳被強制爲高阻抗狀態。據此，我們可根據 CHRG 的狀態來判斷鋰電池的電量是否充滿。
應用原理圖：
當電池充滿後，CHRG 變爲高電平，可通過 MCU 的 GPIO 進行檢測，確定鋰電池已經充滿。
2.4 PROG 引腳應用
（1）充電電流設定：在該引腳與地之間連接一個精度爲 1%的電阻器 Rprog 可以設定充電電流。當在恆定電流模式下進行充電時，引腳的電壓被維持在 1V。
充電電流設置：
下圖爲 TP4054 的充電電流設置電阻值選取：
（2）PROG 引腳還可用來關斷充電器。將設定電阻器與地斷接，內部一個 2.5μA 電流將 PROG 引腳拉至高電平。當該引腳的電壓達到 2.70V 的停機門限電壓時，充電器進入停機模式，充電停止且輸入電源電流降至 45μA。重新將 Rprog 與地相連將使充電器恢復正常操作狀態。
上圖爲 MCU 通過 GPIO 來控制充電器的通斷，Rprog 引腳拉至高電平。當該引腳的電壓達到 2.70V 的停機門限電壓時，充電器進入停機模式。