Adafruit MicroLipo和MiniLipo電池充電器使用指南

在電子項(xiàng)目中，擺脫電源束縛，使用電池供電是常見(jiàn)需求。而鋰聚合物（LiPo）和鋰離子（LiIon）電池憑借高能量密度、大電流能力和可充電性，成為了消費(fèi)產(chǎn)品中最受歡迎的可充電電池。今天，我們就來(lái)詳細(xì)了解一下Adafruit的MicroLipo和MiniLipo電池充電器。

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一、概述

隨著市場(chǎng)需求的增加，LiPo電池價(jià)格大幅下降，現(xiàn)在花10美元左右就能買到，甚至還能從舊手機(jī)中回收利用。但要注意，這類電池需要特殊的充電器，不能使用鎳氫（NiMH）、鎳鎘（NiCad）或磷酸鐵鋰（LiFePo）充電器，必須使用專門的鋰充電器。

Adafruit的充電器充電分為三個(gè)階段：預(yù)充電、恒流快充和恒壓涓流充電，以保持電池電量充足。默認(rèn)充電電流為100mA，適用于任何尺寸的電池和USB端口。如果需要，也可以通過(guò)焊接跳線將充電電流改為500mA，但僅適用于500mAh及以上的電池。

二、電池類型

在使用充電器之前，一定要檢查電池類型。Adafruit的Mini/Micro Lipo充電器僅適用于3.7V/4.2V的單節(jié)LiPoly/LiIon電池。一些非常舊的LiIon電池是“3.6V/4.1V”類型，不適合使用該充電器。此外，不要將其用于鋰硬幣電池，這類電池最好使用定制充電器。

常見(jiàn)的LiIon電池通常是圓柱形，有堅(jiān)固的金屬外殼；而LiPoly電池則像銀色的袋子。

三、連接方法

3.1 連接順序

可以先連接電池，也可以先連接USB端口。由于Adafruit的大多數(shù)電池都配備JST PH連接器或電纜，所以充電器提供了JST插孔。如果要焊接JST電纜或使用非Adafruit的電池，一定要檢查進(jìn)入電池端口的電線極性，接反電池可能會(huì)損壞充電器。

3.2 USB端口選擇

USB端口在家庭中很常見(jiàn)，可以使用主板上的任何USB端口。如果使用500mA的充電速率，盡量避免使用延長(zhǎng)線；即使是100mA的充電速率，也建議不要連接到無(wú)電源的集線器、鍵盤端口、顯示器端口等。此外，也可以使用平板電腦、手機(jī)、GPS、MP3播放器等的USB墻式適配器。

3.3 充電指示燈

每個(gè)MicroLipo充電器上都有兩個(gè)LED指示燈：

• 紅色：表示芯片檢測(cè)到電池并正在充電。
• 綠色：表示芯片已完成充電周期，電池可以使用。
• 兩個(gè)燈同時(shí)亮：表示電池?fù)p壞或未正確連接。

3.4 給其他電池充電

雖然建議使用Adafruit的電池，但有時(shí)可能需要給其他隨機(jī)電池充電。例如，對(duì)于無(wú)法通過(guò)相機(jī)“喚醒”的GoPro電池，可以通過(guò)在JST電纜上焊接兩個(gè)公頭引腳來(lái)設(shè)置一個(gè)可用的充電電纜。

四、充電速率

4.1 充電速率規(guī)則

給鋰電池充電時(shí)，跟蹤充電速率很重要。一般來(lái)說(shuō)，最大充電電流應(yīng)為1C。例如，500mAh的電池最大充電電流為500mA，2200mAh的電池最大充電電流為2200mA。不過(guò)，這只是最大額定值，也可以以較低的速率充電，只是充電時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)。

可以通過(guò)將電池容量除以充電速率，再乘以125%來(lái)估算充電時(shí)間。例如，2200mAh的電池以500mA充電，大約需要5.5小時(shí)（如果電池未完全耗盡，時(shí)間會(huì)更短）。

4.2 更改充電速率

MicroLipo充電器芯片的最大充電速率可達(dá)500mA，但為了確保所有電池的安全，默認(rèn)充電速率設(shè)置為100mA。要更改充電速率，只需在電路板上找到一個(gè)看起來(lái)像特定樣式的焊接跳線，然后融化一些焊料將其閉合，即可設(shè)置新的充電速率。

4.3 恒流/恒壓充電

充電過(guò)程分為預(yù)充電、恒流和恒壓三個(gè)階段。預(yù)充電階段是當(dāng)電池電量非常低時(shí)，需要低電流充電；恒壓階段是在電池幾乎完全充滿時(shí)進(jìn)行“補(bǔ)充”充電；而恒流階段是主要的充電階段。如果電池不適合恒流充電或即將結(jié)束恒流階段，其電流將小于最大充電速率。如果想檢查充電期間的精確電流，可以在USB端口和充電器之間使用Charger Doctor（https://adafru.it/dvm）。

五、USB C引腳布局

USB - C Micro - Lipo充電器比較特殊，它暴露了數(shù)據(jù)線，既可以作為USB - C擴(kuò)展板，也可以作為Micro - Lipo充電器。

5.1 連接器

• USB - C連接器：位于左側(cè)，通過(guò)USB Type C連接器提供5V輸入。
• JST連接器：位于右側(cè)，這是一個(gè)兩針JST連接器，用于連接單節(jié)3.7/4.2V的鋰離子/鋰聚合物電池（不適用于舊的3.6/4.1V電池）。

5.2 LED指示燈

• CHG：充電時(shí)，充電指示燈為紅色。
• DONE：電池完全充滿后，完成指示燈為綠色。如果兩個(gè)指示燈同時(shí)亮起，表示電池?fù)p壞或未正確連接。

5.3 引腳

有一些可選引腳可將該電路板用作USB - C擴(kuò)展板：

• 5V：電源引腳
• D +/D -：數(shù)據(jù)引腳
• GND：接地引腳
• BAT：VBAT引腳 可以在電路板上焊接引腳（不提供），以便與面包板和喜歡的微控制器一起使用。

六、下載資源

6.1 數(shù)據(jù)手冊(cè)和文件

• MCP73831充電器芯片的數(shù)據(jù)手冊(cè)（https://adafru.it/dvn）
• Mini Lipo和MicroLipo充電器的EagleCAD PCB文件（https://adafru.it/pwD）
• Adafruit Fritzing庫(kù)中的Fritzing對(duì)象（https://adafru.it/aP3）
• Adafruit Fritzing庫(kù)中的USB - C充電器Fritzing對(duì)象（https://adafru.it/GDH）
• GitHub上USB - C充電器的3D模型（https://adafru.it/11cA）

6.2 原理圖

三款Micro - Lipo充電器基本使用相同的原理圖，但USB端口不同。USB - C充電器有單獨(dú)的原理圖。

6.3 制造圖紙

包含PID 1904、PID 1905、PID 1304、PID 4410等相關(guān)制造圖紙。

通過(guò)以上介紹，相信大家對(duì)Adafruit MicroLipo和MiniLipo電池充電器有了更深入的了解。在實(shí)際使用中，一定要嚴(yán)格按照說(shuō)明書操作，確保充電安全和電池壽命。你在使用這類充電器時(shí)遇到過(guò)什么問(wèn)題嗎？歡迎在評(píng)論區(qū)分享。