两节串联锂电池充电管理芯片PW4253与PW7120

绘画PW7120电池保护板+PW4253 USB口给电池充电的组合电路图
PW7120 是一款采用SOT23-6L的封装形式，PW7120是一款基于CMOS的双节可充电锂电池保护电路，它集高精度过电压充电保护、过电压放电保护、过电流充电保护、过电流放电保护、电池短路保护等性能于一身，PW4253是一款支持双节串联锂离子/锂离子电池的升压充电管理IC，PW4253的升压开关充电转换器工作频率为750KHz；输入5V，输出8.4V/2A。PW4253具有输入电压限制功能，可以智能调节充电电流并适应适配器的负载能力。
PW7120特点：
1、两节锂离子或锂聚合物电池的理想保护电路
2、高精度的保护电压（过充/过放）检测
3、低供电电流
4、在低功耗模式，不接充电器情况下，可自动恢复状态
5、电池短路保护
6、平芯微产品有多种检测电压和延迟时间
7、支持0V电池充电功能
8、极少的外围元器件
9、SOT23-6封装
PW7120应用：
1、两节锂电池的充电、放电保护电路
2、电话机电池或其它两节锂电池高精度保护器
图1、电路图及原理图修改

以上两张图分别是PW7120电池保护板+PW4253 USB口的电路图，PW7022E电路图两节电池的内阻电压要尽量一致，电路图用颜色加深的是功率正回路和功率地部分，蓝色是功率正回路，黄色和红色是功率地，画线要足够粗和回路短

我们看一下这电路图，这是两串锂电池的充电电路加下面是一个保护板电路。下面这是一个两串锂电池的保护板电路，主要负责的是什么呢？就是充放电的保护包含过充、过放、过流，芯片的规格书里写到过充过放的检测，还有电池的短路保护，0V电池充电还有自动恢复，这就是一个电路。首先它们是两个独立的电路，那要怎么看这个组合呢？可以直接看VBAT也就是充电电路，这个适合电池自带保护板，如果电池是自带保护板的，那这里的正极，下面的负极接上，正负及接上就可以了，一般有没有带保护板，是很容易区分的，一般是两线的，电池组两线的两串锂电池，电池组一般是要7.4V，充满的话就是8.4，然后这里要再加上保护板，那适合的是这种三线的锂电池，什么是三线呢？一般会标写黑色负极、黄色3.7V、红色7.4V，那就两串并在一起，里面没有自带保护板，这种一般就像按这个位置接线，就是需要在电路加上保护板，除非是那个锂电池应用，除非那个电池是一次性的，就是产品是一次性的，要不然电池锂电池一般必须要带保护电路，所以遇到这种三根线接出来的，一般里面就是没有，所以需要加上保护电路，接法其实也很简单，把保护板电路的P正P负接到充电口这边就可以了，然后这里就是作为电池1、电池2。
限流公式：

然后锂电池保护板的工作原理，这里P正P负也就是面对着充放电都在通过这里，充放电接口就P正P负，从充电原理来看，这是一个电源，也就是充电器正极流入到这里电池1、电池2再到负极回路过来，可是发现这里有Q1 Q2两个MOS，MOS一般理解是开关，所以这里有个开关，两个开关才能回到这里，所以对应的1引脚，1引脚是放电控制，也就是要过放电它这个开关就会打开，然后就充不了电，2引脚是充电，也就是充电过充或者电压过高它就会打开，就是不断闭合，不断闭合那整个电路也是断开了，也是充不了电，所以说它是两个MOS ，当我们过充或者过放任意一个状态达到，它就会断开，因为是两路MOS，所以说在三线电池里面呢，我们有些电芯如果不一样，那就是不一样，比如说一个电芯是4V，一个电芯是3.7V，这种其实是不太适合应用的，为什么呢？充电状态它是因为充电它是一两串一起充的，那么就会变成比如说这个4.1达到4.2，那3.7这个可能才到3.9V，所以这个时候保护板的机制就是说两个两节电池任意一节过充或者过放后都断开，所以任意一节先到比如说一节电先到4V，那么它会认为充满，不管第二节状态是什么，谁优先到就谁先这里就会把它断开，无法充电，，像这种两串的电池包他需要电池电压是一致的，电池的内阻容量也是要一致的状态下，如果不一致就会导致出现这种情况，给充电电路也带来影响，什么影响呢？如充电IC它需要达到4.2V充满，4.2就是两串就是8.4V，那么4.2+3.9那它就只有8.1，8.1V的时候因为这里你已经关断了，4.2V所以说这里就已经关闭了，充不了电了，那电池充电电路它是要把它8.4，才认为充满，也就是说这里相当于断开了，电池呢认为还没充满，要以持续性给它充电，那就会进入的充电IC检测不到电池的状态，因为你这一个已经充满了，保护断开了，所以说会遇到这种状态，然后保护IC 的

工作原理其实也是很简单，5脚加4脚组合一起检测电池1，4脚加6脚组成检测电池2，检测电池电压等等，充放电过流是检测通过一个电流引脚检查它的Q1 Q2的压降，所以说如果过流需要增大，就选用更小的Q1 Q2 MOS内阻的，它的压降也就低了，还有一种模式那就是Q1 Q2串联，串联的话电阻也是降低了，MOS内阻也会降低，那压降压差也会降低，常见一般就是如果要过放电流比较大的，一般都是并联，MOS的选择如果不知道可以参考规格书里面的，电路的连接这里都有4406的，如果要并联两串，它就加在圈起来的位置，然后它有个被动的均衡，被动的均衡它的工作原理，就是哪个先达到差不多是4.2以后，它这里输入把MOS接通，然后通过这个电阻放电，放电也就是损耗，它放电相当于他在消耗这一节电池的电量，那么还没达到4.2的那一节电池，比如它是4.18，那这一节这里就没有打开，这里在损耗电量，那就慢慢的循环多次以后，就慢慢的追平，追平到差不多都是4.18的状态然后才能更加充满，充到差不多一致4.2，所以被动均衡的工作原理其实也很简单，他适合压差，电池压差不是特别大的情况下，最适合电池容量一致，内阻一致，电量尽量差不多一致情况下去使用

充电IC可以从引脚上看，这里有个引脚叫PGND，也是芯片底部地，一般也是要接功率地，PCB呢我们一定要有个先区分，区分什么呢？区分功率电路和信号电路，功率电路的组成其实很简单，在芯片的规格书上面都有，我们可以看颜色加粗的线都是功率部分，第三张图为什么会有的地是黄色的呢？是因为它是回路到这里通过MOS再到另外一个地，也就是它是负极开关，负极开关的电路，如果是正极，那就是正极开关啊

所以说我们可以从很简单的从那个电路图直接把那个功率部分找出来，然后输入电容再到1引脚，1引脚它是作为一个升压的输出MOS，输出电容的位置再到充电，然后功率部分里面的功率地也很重要，所以要画好功率地部分，同时功率部分我们要注意输入电容、输出电容它的核心也是很重要，需要过孔的话最少需要两个过孔，如果没有过孔，这个电容的接地端面积也要尽量大一点，至于外围器件有错误的按照规格书改就好了。就这个电感太大了，2.2就可以了。然后还有第四引脚直接用51K电阻接地就可以了，还有第三引脚是一个限流限的是8.4V那边的电流。输入是5V，按功率算的话就是电压V乘以I电流等于功率，我们一般是算功率，不单独看一个值，所以换算下来就是这样子。一个像8.4V对5V，如果设置充电电流2A，输入5V，5V大概需要3.6A左右，对应的是这个电阻关系在第三张图，常见的我们一般用1.6多A ，就是大充电电流3A，3A也不用太担心，因为有些人可能说我的充电器是2.4A，拉不动3A怎么样，它是有自适应功能的，自适应的功能就是说它会把输入电压充电器输入电压，如果达不到拉的3A，那充电器可能输入电压会拉低，大概4.2或者4V左右那会拉坏充电器，那我就检测到这个状态的时候，我就把它充电器拉到你输入电压在4.5V最低，保证不拉坏你的充电器情况下，那电流减少，这个自适应功能，这是自适应充电器，也就是说我一样的5V充电器，2A、2.4A都是可以的。这些都没什么问题。

首先功率地方先不看，看输入就是蓝色部分，蓝色部分输入接电感

然后电感接到8引脚开关脚，也是OK没问题的

然后1脚是一个电容，也可以，线画的跟C3电容大小就可以了

然后这里是BAT，也是画粗线，也是可以没问题，同时要注意电路图标着有颜色的线，一般要求就是要放置靠近电感或者靠近芯片，如果是接芯片引脚的，那就要靠近芯片引脚，就一般这要求就很简单

画的接地线部分就有问题，这个要改，从这里看USB输入，正常的USB正负极，这里开始修改，画线40mm，从USB引脚连接，然后我们沿着第一个输入电容CIN1，第二个C3，C3呢因为是升压电充电升压电路，它这里是一个升压输出电容，然后这里有个MOS管充电，充放电管理，再去做接到电池，所以C3也很重要，然后再到这个2脚也就是电池的充电端同时呢我们要注意它是一个同步的开关电路，升压开关电路，所以说它这里的PGND代表的是功率地，也就是内置MOS的接地端，所以这里我们正常也是8线要出，同时再回到接到MOS，到MOS这里面，我们也说过这是负载开关MOS它作为一个开关去开通断，那它肯定也是作为功率地的一部分，它也是需要比较粗的线，同时Q1Q2这里也是一样，回到电路图黄色线这个位置，再接到电池的负极端

回到电路图黄色线这个位置，再接到电池的负极端，这里是电池的负极，我们一般叫B负，下面是电池的正极，叫B正，中间是作为两个电池中间连接点，我们一般叫BM，同时剩下的最核心的部分就完成了

功率第一部分为什么先用粗线画呢？也是代表着至少就要这么粗连接，剩下呢我们可以去作为比如说先去掉作为铺铜，再去修饰，整理的更好看一点，剩下的只有信号电路类型，正常接地就可以，这里同时要注意4脚的地跟6脚的地它是接的是电池负端的地，并不是GND，也就是在电路图蓝色圈起来的位置，这个要区分不要接错这里，C4、C5两个电容还有第六脚都是

实际上基本上就是这样子，剩下的去做铺铜修饰，USB要注意一点，USB它的前端是受力比较大要画好一点，如果说不是单面板画不下，是画双面板的，就像CIN、C3这些电容，如果通过要打孔，最少是打两个过孔，同时这个PGND那就更多了，一般是4、5、6个过孔等等，两排过去，功率地部分，就是这个红色线连接到哪部分，如果有过孔，就需要打更多的孔，大概就是这样子。