該電路採用TP4056芯片設計的一款單節锂電池充放電一體電路。電路在外部電源存在時，優先使用外部電源供電並(bìng)爲電池充電，外部電源消失後自動切換至锂電池供電。電路是基於(yú)TP4056锂電池充電管理芯片和AO3401P溝道MOS管搭建的锂電池充電+放電防反接/路徑管理電路，核心實現锂電池的恒流恒壓充電、滿電指示，以及電池與VBUS供電的自動切換輸出。
一、锂電池充電部分（TP4056核心）
- 供電(diàn)輸入：VBUS爲外部5V電(diàn)源（如USB），經R4（0Ω）、C1/C2濾波後給(gěi)TP4056的VCC（4腳）供電(diàn)，CE（8腳）接入高電(diàn)平使芯片工作。
- 充電(diàn)邏輯：TP4056的BAT（5腳）連接锂電(diàn)池，芯片對(duì)锂電(diàn)池執行恒流恒壓充電(diàn)：
電池電壓低於(yú)4.2V時，恒流充電，CHRG（7腳）輸出低電平，LED3（D3）點(diǎn)亮，指示充電中；
電池電壓達(dá)到4.2V後，轉爲恒壓浮充，充電電流減小，STDBY（6腳）輸出低電平，LED4（D4）點(diǎn)亮，指示充電完成/待機。
保護與輔助：
PROG（2腳）外接R8（1.2kΩ），設置充電(diàn)電(diàn)流（TP4056典型充電(diàn)電(diàn)流I_CHG = 1200/R_PROG，此處(chù)約1A）；
TMEP（1腳）可接熱敏電(diàn)阻實現溫度保護，此處(chù)接地簡化設計；
C3爲锂電(diàn)池端濾(lǜ)波電(diàn)容，穩定電(diàn)池電(diàn)壓。
二、供電(diàn)切換(huàn)與輸出部分（AO3401+二極管核心）
這部分實現VBUS供電(diàn)與锂電(diàn)池供電(diàn)的自動切換，且通過二極管防反接，最終從(cóng)VOUT輸出穩定電(diàn)壓。
MOS管Q1的控制邏輯：
Q1是P溝(gōu)道MOS管（AO3401），栅極（3腳）由R10、R11組成的分壓電(diàn)路控制，源極（2腳）接锂電(diàn)池VBAT，漏極（1腳）接輸出端。
當(dāng)VBUS存在（5V）時，栅極電(diàn)壓被拉至約2.5V（R10/R11分壓），而源極VBAT最高爲4.2V，栅源電(diàn)壓V_GS = 2.5V - 4.2V = -1.7V，Q1截止，锂電(diàn)池不向輸出供電(diàn)，由VBUS經D1（1N5819）向VOUT供電(diàn)。
當(dāng)VBUS斷開（無5V）時，栅極電壓變(biàn)爲0V，V_GS = 0V - VBAT = -VBAT（約-3.7~-4.2V），Q1導通，锂電池經Q1、D2向VOUT供電。
2. 防反接與續流：D1、D2爲肖特基二極管（1N5819），單(dān)向導(dǎo)通防止電流倒灌，同時在VBUS/電池切換時提供續流路徑，保證VOUT輸出穩定。
三、核心功能總結
充電(diàn)：VBUS供電(diàn)時，TP4056對(duì)锂電(diàn)池充電(diàn)，LED指示充電(diàn)狀态；
放電(diàn)：VBUS斷(duàn)開時，锂電(diàn)池經Q1、D2向VOUT供電(diàn)；
切換：VBUS存在時，優先由VBUS向VOUT供電(diàn)，锂電(diàn)池停止放電(diàn)，實現“充電(diàn)時不放電(diàn)，斷(duàn)電(diàn)時電(diàn)池供電(diàn)”的路徑管理。
這個自動切換設計非常節能穩定，是可穿戴設備(bèi)、移動設備(bèi)，小家電(diàn)，消費類電(diàn)子的常見方案。 |
