基于拓品微充电管理芯片TP4083的单节锂电池充电电源管理电路设计
锂电池利用锂离子在正负极之间的移动来存储和释放电能，其显著优势包括：
■高能量密度：相较于其他类型的电池，锂电池具有更高的能量密度，可以提供更长的使用时间。
■长寿命：锂电池具有相对较长的循环寿命，能够经受多次充放电循环而保持有效容量。
■低自放电率：锂电池的自放电率相对较低，即使在长时间不使用时也能保持较高的电荷。
■无记忆效应：锂电池不容易受到记忆效应的影响，因此在充电前不需要完全放电。
因此，锂电池广泛用于家电器材、移动设备、电动汽车、储能系统等领域。
然而，锂电池也存在一些挑战，其中最受关注的安全性问题。特别是过度充电、过度放电、高温或损坏可能会导致锂电池起火或爆炸等安全问题。因此，对于锂电池的设计和使用，包括充放电管理，都需要严格的安全标准和措施。选择安全可靠的充电方案，是应对这一挑战的重要环节之一。
锂电池的充电方式通常可以分为开关充电方式和线性充电方式两种。每种方案都各自有优点和缺点，在选择充电方式时，需要根据具体的应用场景、成本、体积、充电速度等因素进行权衡取舍。线性充电方案，例如TP4000系列，体积小、易于使用、BOM成本低廉，并且没有电感电流切换动作，适用于对噪声敏感的应用场景；开关充电方案，例如TP5000系列，以其高效率而闻名，并且可以最大限度地减少输入适配器电压变化范围内的功耗，适用于大电流高容量且散热要求高的使用环境。
本文介绍设计一款高可靠性、高耐压的线性单节锂电池充电的电源管理电路，其核心是基于拓品微电子公司的充电管理IC芯片TP4083。本方案优势之一是使用OVP技术，应对系统上外部输入的过高电压的情况，例如外部电源适配器品质不良；另外，设置恒流(CC)充电电流范围非常广，从3mA到500mA。
拓品微的TP4083是一款带OVP保护的单节锂离子电池充电芯片，带电池正负极反接保护、输入电源正负极反接保护的芯片。TP4083具备涓流（TC）、恒流(CC)、衡压(CV)工作模式；同时具备输入端反接保护、锂电池正负极反接保护、电源欠压闭锁、自动再充电、芯片过温保护、短路保护、输入电压OVP保护等保护监控功能。其SOT23的封装与简单的外围电路配合即可工作，使得TP4083非常适用于物联网应用、蓝牙通讯、便携设备等场景。
充电器电路原理图设计:
芯片4脚VIN，为充电芯片的电源输入引脚，最大输入电压是25V，输入电压超过16V时，芯片进入停机保护模式。此处接一个4.7μF或更大的X5R陶瓷去耦电容，建议将电容放置在离引脚非常近的位置。取决于前端电源适配器的情况，可能需要接额外的电容以稳定输入电压。
芯片1脚CHARG，为充电中状态指示端，负逻辑。当充电器向电池充电时，管脚被内部开关拉到低电平，表示充电正在进行；否则管脚处于高阻态。
芯片5脚STDBY，为电池充电完成指示端，负逻辑。当电池充电完成时被内部开关拉到低电平，表示充电完成。除此之外，管脚将处于高阻态。
芯片6脚PROG，为充电电流设置端。在该引脚与地之间连接一个精度为1%的电阻器RPROG可以设定充电电流。当在恒定电流模式下进行充电时，引脚的电压被维持在1V。
使用MCU读取充电状态判断方法：
在智能系统中，系统板MCU可能需要通过读取TP5000X芯片状态了解充电过程进展。使用MCU读取时，可以不使用红色和绿色LED。STDBY和CHRG端口的有效状态组合包括：
充电器的充电电流设置方法如下：
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：
在大于0.4A应用中，芯片热量相对较大，温度保护会减小充电电流，不同环境测试电流与公式计算理论值也变的不完全一致。客户应用中，可根据需求选取合适大小的RPROG。
下表给出了一些设置不同电流对应的Rs电阻，方便快速设计所需电路。
TP4083的PCB参考设计：
广泛的应用：
拓品微的TP4083充电器方案，在医美装备、物联网器材、便携器材等众多领域都有成功案例和大批量生产经验。具备技术成熟稳定、产品可靠性高、抗干扰能力强等特点，得到业界的广泛认可和好评。
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拓品微电子电源管理芯片选型表
拓品微电子提供线性锂电池充电IC /开关型锂电池充电IC/多功能集成IC/直流电源IC/AC-DC，有Vin多种耐压范围：0.8-5.5V/ 0.8V-6V/ 1.2-8V/ 2.5-11V/ 4.2-7V/ 4-9V/ 5-8V/5-9V/ 5-18V/ '5-25V（OVP）/ 85-265V, Iout输出电流有多种可选：400mA/500mA/1000mA/3-600mA/600mA/3-1000mA/10-800mA/3-500mA/2000mA/1200mA/3000mA/100-2000mA/20uA/40uA/2uA，Vout输出电压也有多种可选：4.2V/4.35V/2.8V /3.7V/3.6V/8.4V/5V/-1.2V-8V/-2.5V~-11V/-3V~-18V/3.3V/4V/5.6V
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产品型号
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品类
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Vin耐压范围（V)
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Vout输出电压(V)
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Iout输出电流(mA)
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TP4054-42-SOT235
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线性锂电池充电IC
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5-8V
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4.2V
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400mA
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选型表 - 拓品微电子 立即选型
TP5100 2A开关降压 8.4V/4.2V锂电池充电器芯片数据手册
TP5100是一款专为双节8.4V/单节4.2V锂电池设计的开关降压型充电管理芯片。它具备输入过流、欠压保护、芯片过温保护、短路保护和电池温度监控等功能，支持涓流预充、恒流和恒压三个充电阶段，最大充电电流达2A。
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南京拓品微电子有限公司产品介绍
南京拓品微电子有限公司是一家专注于消费类电子芯片设计及销售的公司，拥有强大的设计团队和丰富的集成电路设计经验。公司产品包括锂电池充电管理系列、AC/DC转换IC、DC/DC升压IC、电荷泵等，以卓越品质和性价比服务市场。公司秉承卓越品质、共享共荣的经营理念，致力于成为最佳合作伙伴。
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用于8.4V/4.2V锂离子电池的TP5100 2A开关降压充电器IC
TP5100是一款适用于8.4V/4.2V锂离子电池的双/单路开关降压充电管理芯片。它具有超紧凑的QFN16封装、简单的外围电路设计，内置多种保护功能，支持大电流充电管理应用。
拓品微电子 - 开关降压充电器IC,SWITCHING BUCK CHARGER IC,开关降压型（双8.4V/单4.2V）锂电池充电管理芯片,SWITCHING-BUCK TYPE (DOUBLE 8.4V / SINGLE 4.2V) LITHIUM BATTERY CHARGING MANAGEMENT CHIP,TP5100-QFN16,TP5100,PDAS,LITHIUM-ION BATTERY,HM,MP5 PLAYERS,PDA系统,充电器,锂离子电池,SMART PHONES,平板电脑,POWER TOOLS,CHARGERS,电动工具,移动电话,MP5播放器,MP4,MP4标准,PTT,PORTABLE DEVICES,TABLET PC,便携式设备,MOBILE CELLULAR PHONE,智能手机
仅TP5602/TP5602B 4合1单芯片系统移动电源（低成本同步3A型可充电锂电池，5V3A升压，显示，电池保护）数据表
该资料介绍了南京拓品微电子有限公司生产的TP5602/TP5602B芯片，这是一款专为中等功率移动电源设计的单芯片系统。它集成了自动充电管理、电池隔离PMOS2、升压管理、电力显示、电池保护和多种功能于一体。该芯片采用独特单电感复用技术，内置高效同步降压4.2V 3A锂离子电池充电电路和同步升压5V 2.5A输出电路。具有宽输入电压范围、反极性保护、三阶段充电（涓流充电、恒定电流、恒定电压）、可编程充电电流等功能。
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TP5000（2A切换4.2V锂电池/3.6V磷酸铁锂充电器）
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拓品微电子 - SWITCHING 4.2V LITHIUM BATTERY / 3.6V LIFEPO4 CHARGER,切换4.2V锂电池/3.6V LIFEPO4充电器,SWITCHING BUCK SINGLE MANGANESE LITHIUM BATTERY / LIFEPO4 BATTERY CHARGE MANAGEMENT CHIP,开关降压型单节锰锂电池/磷酸铁锂电池充电管理芯片,TP5000,TP5000-QFN16,PDAS,白光LED驱动器,POWER TOOLS,WHITE LED DRIVER,MINER'S LAMP,PDA系统,平板电脑,电动工具,移动电话,MP4播放器MP5播放器,PORTABLE DEVICES,TABLET PC,便携式设备,便携式设备大电流充电管理应用,MOBILE CELLULAR PHONE,智能手机,SMARTPHONES,矿灯,PORTABLE EQUIPMENT LARGE CURRENT CHARGING MANAGEMENT APPLICATIONS,MP4 PLAYER MP5 PLAYER
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