7.4V锂电池充电IC芯片的CC-CV三段式充电流程分析

KKW117

7.4V锂电池充电IC

平芯微两节串联锂电池充电管理芯片选型指南

7.4V锂电池充电IC技术概述

7.4V锂电池（两节串联锂电池组）因其标称电压7.4V、满电电压8.4V、工作电压范围6V~8.4V的特性，已成为蓝牙音箱、便携式电动工具、无人机、矿灯、手持终端、移动电源等中高压便携设备的首选供电方案。选择合适的7.4V锂电池充电IC，是确保充电安全、延长电池寿命、优化产品体验的关键环节。

平芯微（PWChip）针对7.4V锂电池充电IC应用需求，推出了覆盖升压、降压、升降压三种拓扑架构的完整产品线。无论是USB 5V输入的升压充电方案，还是12V~24V适配器供电的降压充电方案，均有对应的7.4V锂电池充电IC型号可供选择，充电电流从0.5A到2.4A全覆盖。

7.4V锂电池充电IC的充电原理

7.4V锂电池充电IC的核心工作原理遵循标准的CC-CV（恒流-恒压）三段式充电流程，充电目标电压为8.4V（即每节4.2V）。整个充电过程分为三个阶段：当电池电压低于涓流阈值（约6V以下）时，7.4V锂电池充电IC以约1/10设定电流进行涓流预充，避免对深度放电的电池造成损伤；当电池电压回升至涓流阈值以上后，进入恒流快充阶段，以设定的最大充电电流对电池进行快速补能；当电池电压接近8.4V时，芯片自动切换至恒压模式，充电电流逐渐递减，直至电流降至终止阈值后结束充电。

7.4V锂电池充电IC芯片选型总览

平芯微7.4V锂电池充电IC按拓扑架构分为升压型、降压型和升降压型三大类，用户可根据输入电源类型、充电电流需求、效率和温升要求灵活选型。

PW4584A — USB 5V升压型7.4V锂电池充电IC（0.5A~1A）

PW4584A是一颗专为USB 5V输入设计的升压型7.4V锂电池充电IC，内置功率MOSFET，仅需外接一颗肖特基二极管和少量阻容即可构成完整的7.4V锂电池充电方案。该芯片采用SOP8-EP封装，广泛应用于蓝牙音箱、便携式充电设备、手持终端等需要USB口为7.4V锂电池充电的产品。

PW4253 — USB 5V同步升压型7.4V锂电池充电IC（1.1A~2A）

PW4253是平芯微推出的高性能同步升压型7.4V锂电池充电IC。该芯片内置同步整流MOSFET，无需外部肖特基二极管，转换效率高达94%，充电温升极低（表面温度仅34°C），外围元件最少（仅28个焊点），是目前USB 5V输入场景下效率最高的7.4V锂电池充电IC方案，特别适合对效率和散热有高要求的紧凑型产品设计。

核心参数

充电电流设定

PW4253通过RADJ引脚外接电阻设定最大充电电流：RADJ悬空时IBAT约1.14A、IIN最大约2A；RADJ=8.25kΩ时IBAT约1.5A、IIN最大约2.7A；RADJ=5.49kΩ时IBAT约1.69A、IIN最大约3A；RADJ=3.57kΩ时IBAT可达2A、IIN最大约3.6A。

典型应用电路

带USB Type-C接口的完整7.4V充电电路

PCB Layout设计要点

PW4253的PCB布局需重点关注：C3输出电容和CBAT电池端电容必须靠近IC对应引脚放置；SW节点铜面积需适中；功率地面积要尽量宽；1A充电至少3个过孔，2A充电需4个以上过孔。

PW4000 — USB快充宽压输入型7.4V锂电池充电IC（1A~2.4A）

PW4000是一款支持USB快充输入的升降压型7.4V锂电池充电IC，采用QFN15封装，输入电压范围4.2V~20V。该芯片特别针对PD/QC快充场景优化：搭配PW6606快充协议芯片可实现5V~12V快充电压诱骗输入，以更高功率为7.4V锂电池组快速充电，最大充电电流可达2.4A。

搭配PW6606快充协议芯片的完整方案

PW4000搭配PW6606快充协议芯片，可从USB PD/QC充电器诱骗9V或12V输入电压，以5V3A或12V1.5A功率为7.4V锂电池快速充电，最大充电电流可达2.2A。

PCB Layout设计要点

PW4000的PCB设计需关注：BAT GND和VIN GND通过RCS电流检测电阻连接，两者不能直接短接；RISET2/RISET1电阻采用差分线走线并靠近RCS电阻放置；COUT放置靠近BAT引脚，CIN/CF1放置靠近VIN引脚，接地端靠近PGND。

PW4084 — 12V适配器降压型7.4V锂电池充电IC（1A~2A）

PW4084是一款专为10V~15V输入电压场景设计的降压型7.4V锂电池充电IC，采用SOP8-EP封装，特别适合12V适配器供电的应用。内置同步整流功率MOSFET，开关频率高，配合2.2μH电感即可实现高效率7.4V锂电池充电。该芯片性价比突出，是12V供电场景下7.4V锂电池充电IC的首选方案。

PCB Layout设计要点

PW4084的PCB设计重点包括：R4和CIN靠近VIN引脚放置；CPD电容靠近PD引脚放置；SW节点铜面积最小化（同时满足电流传导需求）；CBAT靠近RPROG电阻放置并保证宽PCB走线；功率地充分铺铜并通过IC底部散热焊盘增强散热

PW4203 — 宽电压输入型7.4V锂电池充电IC（1A~2A）

PW4203是一款宽输入电压的降压型7.4V锂电池充电IC，输入范围覆盖4.5V~22V，最大耐压25V。该芯片最大的特点是同时支持7.4V锂电池（两节串联8.4V）和单节4.2V电池充电模式，通过VSET引脚一键切换，适用于需要兼容多种电池配置的产品平台。充电电流可达2A，支持NTC温度监测和LED状态指示。

PW4242 — 24V工业电源降压型7.4V锂电池充电IC（1A~2A）

PW4242专为12V~24V工业电源或车载电源场景设计，输入电压范围12V~30V，最大耐压33V，是输入电压最高的7.4V锂电池充电IC方案。采用降压型拓扑，充电电流可达2A，支持双灯LED充电状态指示。当输入电压高于20V时，建议增加R6/R7缓冲电阻以吸收上电和掉电产生的瞬间浪涌电压。

典型应用电路

7.4V锂电池充放电保护 — PW7120保护芯片

使用7.4V锂电池充电IC为电池充电时，必须搭配独立的电池保护电路，以防止过充电、过放电、过电流和短路等异常情况对电池造成不可逆损伤。平芯微PW7120是一款专为7.4V锂电池（两节串联）设计的CMOS保护电路，采用SOT23-6封装，集成高精度过充/过放电压检测、过电流充放电保护和电池短路保护，支持0V电池充电功能，外围仅需少量阻容和功率MOSFET。

7.4V锂电池充电+保护综合解决方案

在实际7.4V锂电池产品中，充电管理电路与电池保护电路通常协同工作。7.4V锂电池充电IC负责将外部电源电压转换并精确控制充电电流，保护芯片负责监控电池状态并在异常条件下切断回路。两者配合使用，构成完整的7.4V锂电池充放电管理系统。

方案一：PW7120 + PW4584A/PW4253（USB 5V升压充电7.4V锂电池）

适用于USB 5V供电场景。PW4584A适合1A及以下充电电流需求，PW4253适合1.1A~2A大电流需求且对温升敏感的应用，两者任选其一搭配PW7120保护板即可构成完整的7.4V锂电池充电+保护方案。

方案二：PW7120 + PW4084（DC 12V降压充电7.4V锂电池）

适用于12V适配器供电场景，充电电流可达2A，PW4084降压效率高、温升低，搭配PW7120保护板使用。

7.4V锂电池充电IC应用领域

7.4V锂电池充电IC广泛应用于以下场景：便携式蓝牙音箱与智能音响、电动工具（电动螺丝刀、热熔胶枪等）、无人机与航模飞行器、矿灯与户外照明设备、手持式PDA与工业终端、移动电源与充电宝、GPS定位追踪器、便携式医疗仪器以及各类DIY电子项目。