串联锂电池充电模块设计手册：CS5090EA方案+保护电路完整电路图

KKW117

锂电池充电+保护完整方案指南——CS5090EA

一、CS5090EA + 锂电池保护电路 PW7120 完整方案

CS5090EA简介：

5V USB输入异步升压充电到8.4V，输出电流1A~1.5A，需要外部肖特基二极管，效率88%~90%，VIN耐压6.5V，SOP8-EP封装。

保护IC推荐：PW7120（两节串联锂电池保护IC）

PW7120核心特点：

（1）SOP8封装，专用两节串联锂电池保护；

（2）高精度过充保护 4.25V±25mV（每节）；

（3）高精度过放保护 2.7V±80mV（每节）；

（4）过流放电保护 + 过流充电保护 + 短路保护五重防护；

（5）低功耗设计：工作电流8μA、待机3.2μA；

（6）8kV ESD保护，工业级可靠性；

（7）支持外挂大电流N-MOS，可承载30A以上放电电流。

CS5090EA + PW7120 完整方案连接：  CS5090EA跟PW4584A直接代替的，直接复用即可

方案特点：

入门级方案、成本最低、5V USB输入、1A充电电流、适用于对讲机、小玩具、便携补光灯等入门产品。

二、PW4252 同步升压 + 锂电池保护电路 PW7120 方案

PW4252简介：

5V USB输入同步升压充电到8.4V，输出电流最大1.2A，效率93%，VIN耐压20V，SOP8-EP封装，无需外部肖特基二极管。

保护IC推荐：PW7120（同上）

PW4252 + PW7120 完整方案连接：

方案特点：

省一颗肖特基二极管、发热更均匀、效率93%、充电时间更短、20V VIN耐压更抗尖峰。适用于蓝牙音箱、便携仪器、电动牙刷、小家电等中端产品。

三、PW4253 大电流同步升压 + 锂电池保护电路 PW7120 方案

PW4253简介：

5V USB输入同步升压充电到8.4V，输出电流最大2A，效率95%（业内领先），VIN耐压20V，SOP8-EP封装，750kHz开关频率，充电更快。

保护IC推荐：PW7120（同上，配合更大电流MOS）

PW4253 + PW7120 完整方案连接：

外挂MOS选型：

（1）中等电流（≤10A）→ PW8206A6S（SOT23-6双N-MOS）；

（2）大电流（10~30A）→ PW4406A（SOP8）；

（3）超大电流（≥30A）→ PW20N03/PW80N03（TO252，并联多颗）。

方案特点：

2A大电流快充、效率95%、充电时间比CS5090EA缩短约40分钟。适用于便携电动工具、大功率蓝牙音箱、共享设备、便携投影仪、电子烟等中大功率产品。

四、PW4000 宽输入升降压 + 锂电池保护电路 PW7120 方案

PW4000简介：

4.2V~20V宽输入升降压Buck-Boost充电IC，支持1/2/3/4节锂电池充电，最大充电电流3A，450kHz开关频率，QFN 3×4-15L封装，效率典型95%。

保护IC推荐：PW7120（同上，配合大电流MOS）

PW4000 + PW7120 完整方案连接：

PW4000搭配PW6606 PD/QC取电IC：

可直接从5V/9V/12V PD快充适配器取电，实现USB快充给两节锂电池，充电电流最大3A，2500mAh电池最快1小时25分钟充满。

外挂MOS选型：

（1）3A充电场合 → PW4406A（SOP8）；

（2）3A放电+瞬间大电流 → PW20N03/PW80N03（TO252，并联）。

方案特点：

宽输入4.2~20V、支持USB PD快充、升降压自动切换、3A大电流、QFN封装PCB紧凑。适用于电动工具、便携投影、便携医疗、行车记录仪后备电源、需要USB PD快充的高端便携产品。

五、四大方案完整对比总表

六、结语

无论选用CS5090EA、PW4252、PW4253还是PW4000作为充电IC，PW7120两节锂电池保护IC都是必备的安全守门员。充电IC + 保护IC双芯片方案，才能确保两节串联锂电池的完整安全防护——充电IC负责精准控制电压电流，保护IC负责监测单节电池并在异常时切断MOS，两者协同工作，从源头杜绝过充、过放、过流、短路引发的鼓包起火事故。