锂电池充电和电源自动切换设计
出处：网络整理 发布于：2026-09-02 16:22:25 | 307 次阅读
在电子设备领域，锂电池的应用极为广泛，而其充电和电源自动切换设计是确保设备稳定运行的关键环节。本文将详细探讨锂电池边充边放自动切换和升压电路的设计与测试过程。
此次测试做了好几个版本，最初版本选用了性价比极高的国产充电 IC——TP4056X。该芯片价格低廉，市场上容易购得且无假货。由于此前已经为公司的脑电放大器充电做过开发测试板，所以此次设计直接上手，充电部分的电路与数据表上的参考设计基本一致。充电电流通过电阻 R1 来控制，可参照相关表格进行设置。一般在边充边放且充电器为 5V1A 的情况下，充电电流可设置为 500mA 左右，这样能基本满足充电和设备使用需求，适用于电池容量在 1000~2000mAH 以内的情况。在本次实验中，R1 的参数设置为 2.2k。
自动切换功能则通过三个 MOS 管来实现。其中，Q1 和 Q2 为 P-MOS，作为两路电源的开关阀；Q3 为 N-MOS，用于控制 Q2。在默认状态下，Q1 的 G 引脚通过 R4 下拉至低电位，使得 D/S 导通；同时，R8 将 Q2 的 G 引脚上拉，导致 Q2 截止，此时由电池供电。而当外部电源 V_BUS 接通时，Q1 的 G 引脚变为高电位，D/S 截止，电池停止供电；与此同时，Q3 被接通，将 Q2 的 G 引脚下拉至低电位，使 Q2 导通，从而实现了电源的自动切换。
此次测试做了好几个版本，最初版本选用了性价比极高的国产充电 IC——TP4056X。该芯片价格低廉，市场上容易购得且无假货。由于此前已经为公司的脑电放大器充电做过开发测试板，所以此次设计直接上手，充电部分的电路与数据表上的参考设计基本一致。充电电流通过电阻 R1 来控制，可参照相关表格进行设置。一般在边充边放且充电器为 5V1A 的情况下，充电电流可设置为 500mA 左右，这样能基本满足充电和设备使用需求，适用于电池容量在 1000~2000mAH 以内的情况。在本次实验中，R1 的参数设置为 2.2k。
自动切换功能则通过三个 MOS 管来实现。其中，Q1 和 Q2 为 P-MOS，作为两路电源的开关阀；Q3 为 N-MOS，用于控制 Q2。在默认状态下，Q1 的 G 引脚通过 R4 下拉至低电位，使得 D/S 导通；同时，R8 将 Q2 的 G 引脚上拉，导致 Q2 截止，此时由电池供电。而当外部电源 V_BUS 接通时，Q1 的 G 引脚变为高电位，D/S 截止，电池停止供电；与此同时，Q3 被接通，将 Q2 的 G 引脚下拉至低电位，使 Q2 导通，从而实现了电源的自动切换。
下面为大家展示相关的电路设计图片，以便更直观地理解：
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