基于拓品微充电管理芯片TP5000X的单节锂电池充电电源管理电路设计
锂离子电池在现代社会中得到了广泛的应用，在便携式、高效能源解决方案方面发挥了重要作用。锂离子电池是一种重要的电池类型，具有高能量密度、轻量化、长周期寿命和低自放电率等优点，适用于各种电子设备、电动车辆、储能系统以及航空航天等领域。
锂离子电池充电管理芯片，从工作原理上，主要分为开关充电芯片和线性充芯片两种方案。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。每种方案都各自有优点和缺点。
本文介绍一款开关型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TP5000X。
拓品微的TP5000X，是一款开关降压型单节锂电池充电管理芯片。具备涓流(TC)、恒流(CC)、恒压(CV)工作模式；同时TP5000X芯片具备输入限流、欠压保护、芯片过温保护、短路保护、输入电压尖峰防护、电池温度监控等保护监控功能。和其ESOP8的封装与简单的外围电路，使得TP5000X非常适用于便携式设备的大电流充电管理应用。
充电器电路原理图：
芯片8脚VIN，为充电芯片的电源输入引脚，外接电源（例如USB+5V）经过10μF去耦电容后，到达VIN。如果充电功率过大，或者电源质量差异比较大时，可以在VIN引脚接入储能电容。
芯片7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6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5脚TS，为电池温度检测输入端。将TS管脚接到电池的NTC（负温度系数热敏电阻）传感器的输出端。如果TS管脚的电压小于输入电压的45%或者大于输入电压的80%，意味着电池温度过低或过高，则充电被暂停。如果TS直接接到GND，电池温度检测功能取消，其他充电功能正常。TS端不可悬空。
芯片1脚LX，为内置PMOSFET功率管漏极连接点。LX为TP5000X的电流输出端与外部电感相连作为电池充电电流的输入端
支持不同种类锂电池：
使用锂离子电池充电管理芯片TP5000X方案，可以支持不同种类电池，包括最高充电电压为4.2V、4.35V的三元锂电池，和最高充电电压为3.6V的磷酸铁锂电池。
使用MCU判读充电状态：
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：
电池充电的电流IBATR，由外部电流检测电阻Rs确定，Rs可由该电阻两端的调整阈值电压Vs和恒流充电电流的比值来确定，恒流状态下Rs两端的电压为100mV。设定电阻器和充电电流采用下列公式来计算：
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。
TP5000X充电方案的PCB参考设计及评估BOM：
可靠芯片，广泛的应用：
拓品微的TP5000X充电器方案，在无线摄像头、智能门锁、个人护理等众多领域都成功案例和大批量生产。开关型锂电池充电的电源管理芯片TP5000X技术成熟稳定，产品可靠性高，得到方案商和用户的广泛好评。
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拓尔微电子（TOLL）电源管理/马达驱动/电池管理/接口控制/信号处理/汽车应用芯片选型指南
描述- 拓尔微电子股份有限公司成立于2007年4月，是一家专注于高性能模拟及数模混合芯片研发、设计与销售的集成电路设计企业，致力于向个人消费电子、智能家居、网络通信、工业控制、汽车电子等下游领域提供高性能芯片及模组产品。历经十余年的研发积累与市场拓展，公司规模快速增长，先后在杭州、深圳、厦门、广州、无锡、成都和台湾等地建立分支机构及研发中心。
型号- TMI4056,TMIS23601,TMI7321,TMI7320,TMI4054,TMU003,TMI86881HAX,TMI7431Q,TMI85120S,TMI7206,TMI8423,TMI8421,TMI9743A,TMI8420,TMI6240,TMI6241,TMI86880HCX,TMI86880HDX,TMS8020XX,TMI31601,TMI4054H,TMI8549,TMI8548,TMI9404,TMI6013,TMI6011,TMI6262AL,TMI86881HCX,TMI5122D8,TMI6038D,TMI3255TF,TMI6038C,TMI6263CH,TMI9408,TMI9405,TMI82H05D-Q1,TMI8118S,TMI9410,IM5200,TMIS7701C,TMI86881HBX,TMI7431E,TMI4056D,TMI3255SF,TMI3244TF,TMI8140-Q1,TMI4056H,TMI8208,TMI9416,TMI4056E,TMI3113H2D,TMI36010,TMI6038,TMI6263AL,TMI4101AN,TMI6036,TMI7003,TMI6263AH,TMI8420Q,TMI33431E,TMI87301-Q1,TMI6030,TMI85303,TMS8010,TMI6036D,TMI6036A,TMIS7702,TMIS7701,TMI36021,TMI8720PD,TMI8100,TMI9431,TMI36020,TMI8340,TMI86881HDX,TMS8010N,TMI85303-Q1,TMI6263BH,TMIS1296,TMI8260SP,TMI3181A,STI8070C,STI8070D,STI8070A,TMIS23501,STI8070B,TMIS23502,STI8070G,TMI8113,TMI6056,STI8070E,TMI3252SH2,TMI36030,TMI3181D,STI8070F,TMI36031,TMI8110,TMI8230,TMI6050,TMI5130A,TMI3408D,TMI3408C,TMI3408F,TMIS1025,STI3453,TMI8118,TMI8123,TMI6240I,TMI7003C,TMI8122,TMI7003B,TMI9640A,TMI8120,TMI8722-Q1,TMI6240S,TMI3252SHF,TMI8116-Q1,TMI85121S,TMI6241A,TMI6241D,TMI86881MCX,TMI86880LDX,TMI97051,TMS8609D,TMS8609B,TMI3252TH,TMS8609F,TMS8609E,TMI6411-XXDA,TMI7608,STI3470,TMI3125,STI3472,TMI32520,TMI5302,TMI3253,TMI8180A,TMI3131,TMI3252,TMI3494,TMI6401,TMI3255,TMI2286,TMI9703E,TMI3493,TMI2282,TMI8180G,TMI3492,TMI3252TF,TMI2284Q,TMI86880LCX,IM2406A,TMI3252T,TMI86881MAX,TMI86880LBX,TMI86881MBX,STI3408B,TMI3252SH,TMI32530,TMI3252S,TMI3256,TMI8723N,TMI3259,TMI6402,TMI3258,TMI3278H,TMI2294,TMI86881LCX,TMI97151,TMI3253SHF,TMI8940D,IM2405A,TMI86620LXS,TMI86620LXT,TMI2286D,TMI36010S,TMI8837,TMI3253S,TMIS7722,TMI3267,TMI3253T,TMI9713A,TMI8722,TMI8721,TMI9713C,TMI4101DN,TMI9713E,TMI5330,TMS8007,TMI3273,TMS8008,TMI3388C,TMI3255B,TMI3388B,TMS8003,TMI3388A,TMI86881LBX,TMM8726-Q1,TMI86881MDX,TMI3352A,TMI86881LAX,TMIS1196,TMI3278,TMI3254S,TMI8723,TMI3286,TMI5102,TMI7303B,TMI4012DD,TMI6267AH,TMI7303A,TMI8876Q,TMI4012DC,TMI86820LXS,TMI7327B,TMI4012DF,TMI5101,TMI7327A,TMI4012DE,TMI3281,TMI7303D,TMI4012DB,TMI7303C,TMI4012DA,TMI3280,TMI9290A,TMI4011C,TMI4012DT,TMI4011B,TMI4012DS,TMI4011A,STI3452HFI,TMI7205B-Q1,TMI4012DP,TMI4012DR,STI3508C,TMI4012DQ,TMI4012DL,TMI4012DK,TMI4012DN,TMI4012DM,TMI4012DH,IM2403A,TMI4011E,TMI4012DJ,TMI4011D,TMI4012DI,TMI62033,TMI9713,TMI5111,IM2413N,TMI3171,TMI4021,IM2413P,TMI86881LDX,TMI4022C,TMI4010A,TMI4022B,TMI4022A,TMI2605S,TMI3254SF,IM6001,TMI36031R,TMI86820LXT,TMI4022D,TMI7325B,TMI8876,TMI85120,TMI85121,TMI7301,TMI4156,TMI5120,TMI9608,TMI8870,TMI3181,TMI2293Q,TMI3286B,TMI86880HBX,TMI3273T,TMI36030R,TMI3253TH,TMI8460SP,TMI9723,TMI7302A,TMI7326B,TMI7326A,TMI6220,TMI7302D,TMI3253TF,IM2423P,TMI2282L,TMI86880HAX,STI3452HF,TMI3253SH,TMI8262Q,IM2406,IM2404,IM2405,IM2403,STI3508CB,TMI3408,TMI31601F,TMI32120,TMI5700,STI3411A,TMI4056DH,TMI86630LXT,TMI86630LXS,TMI8512-Q1,TMI6809,TMI6411-XXDA-Q1,TMI6803,TMI3411,TMI3410,TMI3412,TMI4056EH,TMI7604R,TMIP3120,IM7002X,TMI8420-Q1,TMI3421,TMI6810,TMS8525,TMI9130I,TMI9130E,TMI9130F,TMI31602F,STI8036B,TMI31602H,TMI3113H2,STI3453FI,TMI2283QE,TMI86820HXT,TMI86820HXS,TMI3256B,TMI6411-XXTB-Q1,IM2605,TMI3341C,IM2603,IM2600,TMI8260DP,TMI9130C,TMI9130D,TMI86880MAX,TMI9130A,TMI9130B,TMI32560,TMI32561,TMI8D100,TMI8837S,TMI3255S,TMI8150B,TMI3255T,TMI3451,TMI3257I,TMI3112H,TMI3331,TMI2243,TMI3452,TMIP3130,TMI3273TF,TMI3112F,TMI3342B,TMIS1857,TMI86810S,TMI86810T,TMI3459,TMI3256S,TMI33421,TMI3455,TMI2245,TMI3244T,TMI3341,TMI3101,TMI3343,TMI3342,TMI86810D,TMI3113B,TMI3343B,TMI3331A,TMI3101C,TMI3113D,TMI3343C,TMI3101D,TMI3125F,TMI3343D,TMI8260FP,TMI86880LAX,TMI8122-Q1,TMI86880MCX,TMI33431,TMI2242D,TMI3108,TMI2242E,TMI8913,TMI3344,TMI8920,TMI3351,TMI6402T,TMI3112,TMS8601,TMI88225,TMI4151AN,TMI86880MDX,TMI86880MBX,TMI3359,TMI2243D,TMI3113,TMI8921,TMI8135,TMI6411-XXTA,TMI6411-XXTB,TMI8130,TMI6411-XXTD,TMI6411-XXTE,TMI6411-XXTF,TMI6056D,TMI39610,TMI6250I,TMI8264,TMI8263,TMI8262,TMI8261,TMI8140,STI9287C,STI9287B,TMI8038,TMI8037,TMI6283H,STI3452I,TMI8152,TMI8151,TMI8270,TMI8721-Q1,TMI4151DN,TMI6260C,TMI6260D,TMI6030D,TMI6030C,TMI6260A,TMS8203E,TMI8160,STI8036,TMI6261C,TMI6261B,TMS8201E,TMIS7702C,TMI8230S,TMI86600XT,TMI8720-Q1,TMI86600XS,TMI97153A,TMI97153B,TMI97153C,TMI3411P,TMI3411B,TMI3108K,TMI71301,TMI34595,IM2423,TMF82124-Q1,TMI7608S,TMI7608R,TMI4012SC,TMI4012SB,TMI4012SE,TMI4012SD,TMID23513,TMI4012SA,TMI5700A,TMI6050B,TMI32080,STI9287CA,STI3508,TMI8085,TMI6201A-XX,IM2415,TMI4012SF,TMI9290,STI9287,TMI5810,TMI2283QED
【应用】国产锂电池充电管理芯片SGM41513用于智能门锁，电压宽3.9至13.5V，功耗低至0.1μA
圣邦微锂电池充电管理芯片SGM41513，能够支持多种输入源，输入电压3.9至13.5V，可持续电压高达22V，内部电源具有非常低的阻抗，减少充电时间并使电池放电效率最大化，适用于系统电源路径管理应用场合。
深圳市诚芯微科技股份有限公司
型号- CX7538C,CX7538B,CX3075B,CX7538D,CX8871,CX4N65,CX20P02A,CX10N65,CX64XXBA,CX64XXBB,CX8835,4608,CX62XXBA,CX62XXBB,CX3318B,CX8830,CX7530C,4884,CX7509,3426B,CX010N06,CX7527C,CX63XXAA,CX2901A,CX63XXAB,CX61XXBB,CX63XXAC,CX6601Q,CX61XXBC,CX61XXBD,CX4040,CX7N65,CX2965C,CX8525,3622DE,CX8523,CX3075,CX8522,3401,3203,3400,CX010N10,CX3319B,CX61XXBA,CX3358,CX8528,CX2965AC,CX12N65,CX8571,CX8831C,CX7560,CX66XXAC,CX66XXAB,CX66XXAA,CX9428,CX8855,CX7509CD,CX3368,CX8853,CX8852,CX8576,CX3320,CX2919C,CX65XXAA,CX2919AC,CX65XXAB,CX1901A,CX65XXAC,CX7527,3419,CX6,CX7509D,CX2938AC,CX60R10G,4520,3426S,CX7509C,CX7172,CX3090,CX4060,CX8824,CX8836C,CX7536,CX607,CX8823,CX8822,3426,CX6系列,CX7530,CX8831AC,CX601,CX8829,CX8828,CX2006,4515,CX8825
虹茂半导体特色产品介绍
型号- HM8805-ADJ,HM4115A,HM5054B,HM54XXBM5,HM5430D4,HM8100,HM8101,DW01A,HM5415系列,HM8008DR,HM5068,HM6240D,HM4056HE,HM6316,HM5501,LMV358,HM9708A,HM78XX,HM4056HA,HM2512,HM4051AD2,HM2101K,HM4057H,HM6240E,LM2596HV,HM1509E,HM3430D8,HM8006RD,HM6033,HM6032,HM118DR,HM5056RD,HM3430,HM5501DR,HM5056RD8,HM8008MR,HM3157,HM2101,HM61NXX2,HM5056RE,HM56XXB,HM2741,HM2740,HM116A,HM2459F,HM73XXN,HM5055DR,HM6220,HM3140E,HM5501MR,HM8005DR,HM4310,HM4313,HM4057D6,HM2259,HM4057D8,HM4051A,HM6240D8,HM8008D8,HM7660,LMV393,HM56XXBM5,HM3141E,HM1509HV,HM9715,HM1156,HM54XXB,HM5056HA,HM8005MR,HM4051ADR,HM6208,HM4057DR,HM73XXHB,HM75XXH,HM78XXM5,HM1509,HM5415ARA,LMV321,HM5430D,HM8541,HM5056DR,HM6240,HM8261,HM4056,HM6235,HM4057,HM6234,HM4054,HM3430A,HM3122,HM3121,HM5415ABA,HM3005,HM75XXHB,HM5052MR,AMS1117B,HM117D,LMV331,HM5056ES,HM6230,HM3430D,HM3430E,HM4054K,HM5460 ANZ,HM3232,HM5511B,LMV324,HM8006MR,HM2940,HM5415,HM4070D8,HM4056A,L9110E,L9110,HM8563,HM1084,HM9921,HM9922,HM462,HM3420B,HM9923,HM465,HM3420,HM53XXB,HM61C,HM2103K,HM4055H,HM4070DR,HM4070,HM8006D8,HM118,HM116,HM3420D,HM5415ASA,HM5208FM,HM117DR,HM5431,HM9910,HM6245,HM5155,HM5430,HM5831,HM3410,HM5436,DW03,HM232,HM5056D8,HM1236,HM3139,HM1235,HM3430D10,HM4056G
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
南芯科技泛工业类产品综合应用篇
无论是普通消费类快充方案，还是手机/笔记本等高端消费类产品方案，上海南芯半导体科技股份有限公司均已获得一定的市场占有率。纵观行业市场，南芯科技是为数不多的能提供从AC到电池的端到端完整解决方案公司之一。南芯科技在车载USB充电和无线充电领域乘胜追击，陆续推出如SC8701Q/SC8101Q/SC5003Q等数款车规级芯片，并通过AEC-Q100认证，覆盖功率从5W到50W。
南京拓品微电子有限公司产品介绍
型号- TP5000,TP4054,TP7661B,TP7661A,TP5602,TP1002,TP4059,TP5600,TP4057,TP5400,TP7660,TP4058,TP7661,TP4055,TP1000,TP4056,TP5100,TP83,TP5602B,TP83系列,TP4056X,TP4065,TP4062,TP4054X,TP4060,TP4083,TP4101,TP5410,TP4102,TP1550,TP4066,TP4067,TP4100,TP83XX,TP5000X,TP10系列,TP56,TP8305B,TP10,TP4057X,TP7660H,TP56系列
拓品微双节8.4V或单节4.2V锂电池充电充电管理IC TP5100，QFN16封装，5-12V输入电压
TP5100锂电池充电充电管理IC是一款开关降压型双节8.4V/单节4.2V锂电池充电管理芯片。TP5100具有5V-12V输入电压，对电池充电分为涓流预充、恒流、恒压三个阶段，涓流预充电电流、恒流充电电流都通过外部电阻调整，最大充电电流达2A。
芯圣电子
型号- SQ333,HC18P133L,HC32AT系列,HC89F3541B,HC32F407VG,HC20LO0012,HC89F0541,HC89S5840,HC-PM18 PRO,AIRLML6402,YK2302A,HC89F7531B,HC89F0411A,FT61F143A,HC89F301C,HC18M121B1,YK3407,FT61F021B,YK3401,HC89F0312,HC15P121E2,STM8S105K3,HC89S003AF4U7M,HC20LO0018,HC89F302C,STM8S005C6,STM8S105K6,STM8S105K4,PIC12F675,HC18M003,APM2306,HC18M002,HC60W2401,HC-ICD PRO V1.0,HC89F0421A,HC20LG0201,HC32F407系列,HC89F7521B,HC89S003BF6U7M,HC89S001AJ4M7,HC89S103K6T6,HC20MD1158,HC8M2401,XP152,HC89F0531,BSS138K,S2307,YK2301A,HC89F7641B,HC20MD2001,N76E003AQ20,HC20MD2112,HC18P110B0,HCP2019-AD,HC-PM51 V6,HC-PM51 V5,HC15P121B1,HC32F407RG,HC16P122A1,HC89F1602A,HC89F3641C,HC18P235L,HC60W2401L,HC89F1601,HC89F1602,HC89F1603,SQ2302A,HC16P122B1,HC20LG0019,HC32F030BC8,HC20LG0018,HC20MD2211,HC8AT3541,HC20LO2050,HC20MD1124,HC20MD2213,STM8S105C6,HC89F3531B,IRLML6402,IRLML6401,HC32F030BR8,HC89F7541B,HC18M301D,HC18M301F,HC18P110A0,HC18P233L,HC20MD1115,HT66F004,HT66F002,HC89F3421B,HC32AT,STM8S001J3,WNM2306,HC32F103,SI2301,HC20LO2030,HC89S105AC8T7M,HC89F3531,HC20LO2033,A03407,HC89S003BF6P7M,A03402,A03401,A03400,HC18M303F,HC18M303D,2N7002K,HC32F103BRB,HT66F0195,HC-ICD V4,HC15P013A1,HC15P013A0,HC20MD1215,HC89F3621C,HC8M602,HC8M603,HC89F3541,HC8M601,S12307,HC89F3421,HC32AT3781,HCP2019-5,HC89S105AK8T7CM,STM8S105S6,STM8S105S4,HC18M302D,HC18M302F,HC88T3681,STM8S003K3,HC32AT4881,SQ3400,A03423,SQ2301A,HC32F030,HC20LO1050,FDV301N,SQL4256,HC89F3631C,HC20LO2025,HT66F0185,A03415,HC16P100B1,HC18P018A0,HC89S003AF4P7M,HC89S105AS8T7CM,HC20LO0050,HC88T3661,AP2306SI2306,MS51FB9AE,HC20LO1025,HC89F0431A,HC32F103BVB,HC8P2401L,SQL5810,HC20LO1150,S3F9454,HC88T3671,HC32F030BK6,SQ3407,HC20LO1033,SQ3401,HC20LO1030,HC32F407,HC89F7631B,HC18P015A0,STM8S103K3,HC32F103系列,STM8S005K6,HC-PM18,HC18M5831,SQ7002,HC20LO1125,HC8M612,HC20LO0033,HC-LINK V4,HC89F0322,HC18M5830,HC20LO0030,HC89F303C,AP2301,PIC12F629,STM8S003F3,FT61F143,FT61F141,HC18M5820,HC16P015B0,HC18M5821,SQL5820,HC18M5823,HC20LO1133,HC89F0332,HC20LO1130,HC32F103BCB,HC89F7621B,HC32F407ZG,HC32F030系列
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可自由定制铜排形状尺寸；检测精度：0.5%~1.0；电流测量范围 ±300-500A。低噪音 (0.27mVpp)；低磁力残余误差:2mV；响应性能<4μSec；支持RoHS指令 、AEC-Q200。
最小起订量： 100个 提交需求>
可自由定制电池形状，锂离子聚合物/磷酸铁锂成分，放电倍率Max. 50C （持续放电倍率） / 150C （脉冲放电倍率），充电倍率：Max. 5，厚度可达0.5mm。
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