小米电动螺丝刀都在用的这些电池充电芯片你还不快来看看

前言

提到电动螺丝刀、冲击钻，相信对于各位家中常备小型电动工具的读者朋友而言肯定不陌生。早些年此类电动工具需要在手柄底部外挂一个动力电池包供电，对于用户而言具备体积大，充电不便等诸多问题。然而，随着USB-C接口与电动工具锂电充电芯片的发展，这一局面正在逐步改变。

通过集成高效电池充电芯片，现在这些小型电动工具能够直接通过USB-C接口进行充电，从而消除了对特定充电器的依赖。用户不再需要为每种设备配备特定的充电器和线缆，只需一条USB-C充电线，就算出门在外电量耗尽也可以随时外接移动电源充电，避免到处寻找电源插座的尴尬处境。

电动工具内置的电池充电芯片

为助力各位读者朋友了解电池充电芯片在USB-C口电动工具中的应用情况，充电头网整理了以往拆解的电动工具案例供大家参考，下文小编将为您详细介绍。

HMsemi华之美HM4042

华之美HM4042是一颗5V同步升压双节锂电池充电芯片，用于锂电池充电。该芯片升压充电效率 93%，恒压充电电压外部电阻可调节，可以自动调节输入电流，自适应适配器负载，支持充电 NTC 温度保护，内置功率MOS，支持15W输入同步开关升压充电，提供ESOP8封装。

应用案例

HOTO小猴12V USB-C冲击钻套装

小猴工具这款冲击钻内置锂电池，摆脱电线束缚。冲击钻具备USB-C充电接口，使用移动电源或者手机充电器均可充电，使用更加方便。冲击钻具备多档扭力调节，可以作为电动螺丝刀，电钻和冲击钻使用，用途广泛。

相关阅读：

拆解报告：HOTO小猴12V USB-C冲击钻套装

Injoinic英集芯IP2326

英集芯IP2326是2节/3节串联锂电池升压充电IC，内部集成开关管，可根据电池电压动态调节输入电压以优化升压转换效率。支持单灯充电状态指示，输入耐压25V，支持NTC电池温度检测，支持输入欠压，过压保护和充电超时保护。IP2326用于2串充电时，可提供充电均衡功能。

值得一提的是，英集芯IP2326还可用于2串锂电代替9V供电的万用表电池。5V升压充电，并自带均衡功能，放电电池直接输出，相比5V线性充电再升压的设计，效率大幅提升且放电无干扰，提供QFN24封装。

应用案例

小米米家电动螺丝刀

米家这款电钻采用PC+ABS高强度工程塑料，机身一体成型无螺丝，造型符合人体工学设计，整体又十分小巧轻便，无惧各种小空间，可以说使用体验非常的好，一般的组装问题都能解决。采用时下普及的USB-C口取电，一般的手机充电器加线就能给其充电，也十分方便。

相关阅读：

电动工具进入快充时代，小米米家电动螺丝刀拆解

TI德州仪器BQ24250

TI德州仪器BQ24250是一颗内置电源路径管理功能的2A输出、单输入的单节开关锂电池充电芯片，支持I2C控制。支持100mA、500mA、900mA、1.5A 和 2A可选输入电流限制，BC1.2 兼容 D+、D– 检测，内置多种安全保护功能，提供DSBGA和QFN24封装。

应用案例

BOSCH博世YOUseries悠系列USB-C充电钻Drill

博世推出的迷你无刷手电钻，相比传统3串锂电池产品，工具箱由收纳包代替，体积更小巧，产品也更加精致，颜值大幅提升。手电钻改用单节21700供电，支持45A放电，提供充足的动力，满足日常使用的需求。电池通过现在非常普及的USB-C充电，方便随时补充电量。

相关阅读：

拆解报告：博世YOUseries悠系列USB-C充电钻Drill

TopPower拓品微TP4056

拓品微TP4056是一款完整的单节锂离子电池采用恒定电流/恒定电压线性充电器。其底部带有散热片的ESOP8/EMSOP8封装与较少的外部元件数目使得TP4056成为便携式应用的理想选择，支持1000mA的可编程充电电流，同时无需外置MOSFET、检测电阻器或隔离二极管。

应用案例

HOTO小猴USB-C直柄电动螺丝刀

电动螺丝刀通过内置的电机提供动力，通过减速齿轮旋转螺丝刀刀柄，起到拧紧和拧松螺丝的作用。小猴推出的这款电动螺丝刀，内置锂电池，配置多个批头，同时配套铝合金收纳桶，整体性好，十分美观。

相关阅读：

拆解报告：HOTO小猴USB-C直柄电动螺丝刀

充电头网总结

充电头网了解到，华之美、英集芯、德州仪器、拓品微等电池充电芯片助力小型电动工具实现通过通用USB-C接口直接充电，从而无需专用充电器，极大地优化了用户的充电体验。这些芯片集成了输入电流适配、温度保护、电压调节等高效充电管理功能，同时内置了功率MOS，使外围电路设计更为精简，确保了充电过程的安全性和高效性。

这些先进技术的应用，标志着现代电动工具在充电效率、便携性和可靠性方面取得了显著突破，为用户带来了更多便捷。随着电源芯片技术的不断进步，可以期待未来各类大功率电动工具也将摆脱线缆的束缚，实现更为灵活、高效的充电方式。

文中部分资料来源于网络，且受案例时效性影响，如有疏漏敬请谅解。

工程师，还在找双节锂电池的充电电路方案？这个芯片也许可以

工程师，在研发一些带有锂电池供电功能的项目，都会碰到一个类似的电路设计问题，也就是

如何设计锂电池的充电管理电路？

在不同的电路功能项目中，对锂电池的供电要求也是参差不齐；比如

作为单片机系统的备用电源，工程师只需要采用单节锂电池即可实现，因为单片机的供电电压3.3V与单节锂电池3.7V较为接近吻合；作为门禁系统的供电电源，工程师则需要采用双节锂电池供电，因为双节锂电池可以增加门禁系统的工作时间；作为对讲机的系统电源，工程师则优先采用更多容量的锂电池供电，因为对讲机在工作时消耗的电能比较多，小容量电池会影响对讲机的使用体验；

单节锂电池的充电管理电路，工程师也许设计相应的电路比较多；对于双节锂电池的充电管理电路，工程师怎么去设计开发呢？

众所周知，工程师在开发设计某一功能的电路，基本是两种途径

1）途径一：采用分立电子元器件搭建

工程师通过电路设计经验，根据不同参数类型的电阻电容、二三极管、MOS管、继电器、LED灯、晶闸管/可控硅等等分立电子元器件设计电路，使其通过不同的形式组合构建所需要的功能；

电路设计

2）途径二：采用集成式芯片方案

相比较使用分立电子元器件，工程师可能更愿意使用集成式的芯片，主要的原因是电路设计简单，根据芯片规格书推荐使用的典型应用电路，按照实际的项目需求调整参数，即可实现相应的电路功能设计；

这两种途径，没有谁优谁劣之分，工程师在研发项目，往往都是同时结合这两种设计技巧，因为没有一种电路设计方式能解决所有的电路问题；

针对双节锂电池充电管理电路，芯片哥推荐使用采用集成式芯片方案，例如TP5100 QFN16；那么TP5100芯片具体是怎么实现双节锂电池充电管理功能的呢？

TP5100应用电路图

TP5100应用电路图

在TP5100应用电路图中，工程师较为清楚地了解其设计方案；整个应用电路系统的外围只需简单的电阻、电容、电感以及LED，就可以轻松实现双节锂电池充电管理方案的设计，其电路详细设计过程

VIN引脚，作为电池充电的输入电源，其工作范围为4.5V~18V；CS引脚，作为TP5100充电功能的使能Enable引脚，工程师可以通过控制其逻辑电平的高低，控制锂电池的充电电压；一般接入外界的开关或者是MCU单片机，当CS=1时，则充电电压为8.4V，也就是选择了双节锂电池充电功能；CHRG引脚，作为锂电池正在充电工作状态指示 引脚，为了便于查看，工程师一般接入LED灯；STDBY引脚，作为锂电池充电完毕指示 引脚，同样为了便于查看，工程师一般接入LED灯；BAT引脚，作为锂电池的充电电压输出引脚，工程师在电路设计中直接连接双节锂电池端；

TP5100芯片

如何设置充电电流

工程师在开发设计锂电池的充电电路，两个核心问题比较关注；

问题一：充电电流如何设置

在TP5100应用电路中，充电电流的大小，工程师可以通过调节修改R2电阻的阻值来实现；具体的量化计算公式为 I = 0.1/R2；例如

R2电阻阻值为0.1Ω时，锂电池的充电电流为1A；

R2电阻阻值为0.067Ω时，锂电池的充电电流为1.5A；

当然TP5100芯片最大只能支持充电电流为2A，工程师在具体项目电路设计需要注意；

问题二：充电电压何时启动与关闭

双节锂电池充电，它有一个充电周期过程，分为三个不同工作阶段

阶段一：预充涓流状态

在锂电池电压小于5.8V时，TP5100充电管理芯片启动预充涓流状态，对双节锂电池进行涓流充电；预充的涓流电流大小，工程师可以通过调节芯片的Pin12引脚RTRICK的下拉电阻阻值确定；

具体的量化计算方法举例说明

如若RTRICK下拉电阻阻值为0Ω，也就是直接接地GND，则预充的电流为0.1*I；

如若RTRICK下拉电阻阻值为50KΩ，则预充的电流为0.2*I；

如若RTRICK下拉电阻阻值为114KΩ，则预充的电流为0.3*I；

如若RTRICK下拉电阻阻值为320KΩ，则预充的电流为0.5*I；

如若RTRICK下拉直接悬空，则预充的电流为I；

I为恒流的充电电流，也即为0.1/R2；显然在TP5100应用电路图中，选择的是常见预充电流0.1*I；

阶段二：恒流状态

在进行完锂电池的预充状态后，TP5100芯片就会启动恒流充电阶段，此时的充电电流为I=0.1/R2；直至双节锂电池的电压接近8.4V，例如距离8.4V相差50mV，则关闭恒流充电状态；

至于涓流充电状态，何时结束，也是一个待解的疑问；需要与芯片设计公司的工程师做个技术详细沟通

阶段三：恒压状态

在双节锂电池的电压距离8.4V还相差50mV，也就是8.35V时，TP5100芯片则启动恒压充电阶段，直至双节锂电池电压达到8.4V；

经历完预充涓流、恒流以及恒压三个充电阶段，双节锂电池则完成了一个完整的充电周期；

锂电池在给其他电路系统供电后，其电压会逐渐降低；假如双节锂电池电压下降到8.1V时，TP5100则会重新启动新的充电周期；

工程师了解完锂电池的三个充电阶段，就能较好地回答问题二；

充电何时启动？

在双节锂电池电压小于5.8V时或者电压在由8.4V下降到8.35时，TP5100开始启动充电功能；

充电何时关闭？

在双节锂电池电压达到8.4V时，TP5100关闭充电功能；

电路设计注意事项

虽然TP5100芯片应用电路方案，可以解决工程师的双节锂电池充电管理电路设计问题；但在设计项目开发电路中，芯片哥还是建议依据具体的电路功能需求而选择设计；

在采用此方案过程中，需要引起工程师注意的内容

TP5100芯片只能适合单节与双节锂电池充电项目；TP5100芯片最大只能设定的充电电流为2A；TP5100芯片最大只能支持输入的电压VIN为20V；

最后回到电路问题的本身，双节锂电池的充电管理电路，工程师该如何去设计？该采用什么芯片方案可以完成？TP5100只是其中一个电路解决方案，还存在其他的芯片方案，欢迎工程师一起参与交流讨论

本文由【芯片哥】原创撰写，一个只谈电子元器件与芯片的那些事，喜欢就关注芯片哥，和芯片哥一起加油吧 #芯片# #电路设计# #电子工程师#

相关问答

锂电池充电芯片和锂电池保护芯片有什么不同?-ZOL问答

锂电保护IC,DW01+,S8261,TF4054六脚与八脚福建南平南孚电池有限公司生产的吗如电路正确,很有可能电池电压过低(如低于“过放释放电压”3.0V),电路处于过放保...

什么是锂电池管理芯片?有什么作用?-ZOL问答

什么是锂电池管理芯片?有什么作用?相机电池讨论回答(7)监测电池电压电流.电池温度....防止短路.充电不足和过度充电.有的还有过放保护...电池座充里都有可...

12伏锂电池连接的芯片起什么作用?

锂电池保护管理IC芯片保护锂电池不被过放电和过充电,也限制短路电流。锂电池放电到电压很低时就要停止,标准以2.75V为限,锂电池电压低完全没有了,就不能恢复...

12v锂电池充电芯片价格大概是多少?-一起装修网

12v锂电池充电芯片价格大概是多少?

汽车锂电池充电过程与充电方法介绍-汽车维修技术网

[回答]qcwx_s2()

锂电池保护芯片dw01+?

1.锂电池充电芯片是一个电流电压控制做恒流恒压用的,2.锂电池保护芯片是保护电池安全的,也就是防止电池过充爆炸和防止电池过放容易坏掉而设计,希望帮...

电瓶上插的芯片是什么?

应该是电池管理系统芯片,用来监测电池的电压、充电电流、放电电流、温度、均衡各电芯电量、计算电池容量、保护电池过充、过放等。锂电池保护板的主要功能是...

锂电池充电控制芯片哪位有推荐的?-一起装修网

锂电池充电控制芯片哪位有推荐的?

4063芯片参数?

4063是一款可编程充电电流5A的锂电池充电管理芯片,它利用600KHz同步降压拓扑结构,FH4063充电截止电压包含4.2V/8.4V/12.6V/16.8V,±1%的截止充电电压,对电池...

珠海值得信赖的锂电保护芯片选哪家?选英锐恩

[回答]广东这边的话可以找英锐恩科技公司了解下,他们家的产品质量很让人放心,价格也合适。推荐去咨询下。其实英锐恩科技有限公司就挺好的,我公司在采购...