Adafruit MicroLipo與MiniLipo電池充電器深度解析

在電子項(xiàng)目開發(fā)中，擺脫電源束縛，使用電池供電是常見需求。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，成為消費(fèi)產(chǎn)品中最受歡迎的可充電電池。但這類電池需要特殊的充電器，下面就為大家詳細(xì)介紹Adafruit的MicroLipo和MiniLipo電池充電器。

文件下載：1904.pdf

一、充電器概述

Adafruit的這幾款小型基礎(chǔ)充電器，能滿足單節(jié)3.7V/4.2V LiPo/LiIon電池的充電需求。目前市場(chǎng)上LiPo電池價(jià)格大幅下降，甚至可以從舊手機(jī)中回收利用。不過(guò)，這類電池不能使用NiMH、NiCad或LiFePo充電器，必須使用專門的鋰充電器。其充電過(guò)程分為三個(gè)階段：預(yù)充電、恒流快充和恒壓涓流充電，默認(rèn)充電電流為100mA，可適配各種尺寸電池和USB端口。若要充電500mAh及以上的電池，可通過(guò)焊接跳線將充電電流切換至500mA。

二、適用電池類型

使用充電器前，務(wù)必檢查電池。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。同時(shí)，不要用此充電器為鋰硬幣電池充電，這類電池最好使用定制充電器。常見的LiIon電池通常為圓柱形，有堅(jiān)固的金屬外殼；LiPoly電池則像銀色小袋子。

三、充電器連接方法

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提供的電池大多配有JST PH連接器或電纜，所以充電器配備了JST插孔。如果要焊接JST電纜或使用非Adafruit的電池，一定要檢查接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端口使用方便，可使用主板上的任何USB端口。若使用500mA充電速率，盡量避免使用延長(zhǎng)線；即使是100mA充電速率，也不建議連接到無(wú)電源的集線器、鍵盤端口、顯示器端口等。此外，還可以使用平板電腦、手機(jī)、GPS、MP3播放器等的USB墻式適配器。

3.3 充電指示燈含義

每個(gè)MicroLipo充電器上有兩個(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。
• 紅綠同時(shí)亮：表示電池?fù)p壞或未正確連接。

3.4 為其他電池充電

建議使用Adafruit的電池，因?yàn)樗鼈兪侨碌?，帶?a href="http://m.sdkjxy.cn/tags/保護(hù)電路/" target="_blank">保護(hù)電路，并且JST電纜極性正確。但有時(shí)可能需要為其他電池充電，例如GoPro電池。對(duì)于這種情況，可以通過(guò)一些方法來(lái)實(shí)現(xiàn)充電，如在JST電纜上焊接兩個(gè)公頭引腳，制作一個(gè)可用的充電電纜。

四、充電速率相關(guān)

4.1 充電速率規(guī)則

給鋰電池充電時(shí)，要注意充電速率。一般來(lái)說(shuō)，最大充電電流為1C，即500mAh的電池最大充電電流為500mA，2200mAh的電池最大充電電流為2200mA。這只是最大充電速率，也可以選擇較低的充電速率，只是充電時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)?？梢酝ㄟ^(guò)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 改變充電速率

MicroLipo充電器芯片最大充電電流可達(dá)500mA，默認(rèn)充電速率為100mA。要改變充電速率，只需在電路板上找到類似的焊接跳線，融化焊錫閉合跳線即可設(shè)置新的充電速率。在MicroLipo v2中，電路板中心有一個(gè)開關(guān)，可在100mA和500mA充電模式之間切換，100mA模式標(biāo)記為“1”（上方）和“L”（下方），500mA模式標(biāo)記為“5”（上方）和“H”（下方）。

4.3 充電階段

充電過(guò)程分為預(yù)充電、恒流充電和恒壓充電三個(gè)階段。預(yù)充電適用于電池電量極低的情況，需要低電流；恒壓充電用于電池接近充滿時(shí)的“補(bǔ)電”；恒流充電是主要的充電階段。如果電池不適合恒流充電或剛從恒流階段出來(lái)，其電流會(huì)小于最大充電速率。若要檢查充電時(shí)的精確電流，可以在USB端口和充電器之間使用Charger Doctor。

五、不同類型充電器引腳說(shuō)明

5.1 USB - C充電器引腳

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。其引腳情況如下：

• 連接器：有USB - C連接器（用于通過(guò)USB Type C連接器輸入5V電源）和JST連接器（用于連接單節(jié)3.7/4.2V的LiIon/LiPoly電池）。
• LED指示燈：CHG（充電時(shí)為紅色）和DONE（電池充滿時(shí)為綠色）。若兩個(gè)LED同時(shí)亮起，表示電池?fù)p壞或未連接。
• 引腳功能：5V（電源引腳）、D +/D -（數(shù)據(jù)引腳）、GND（接地引腳）、BAT（VBAT引腳）?？梢栽陔娐钒迳虾附右_，以便與面包板和微控制器配合使用。

  5.2 MicroLipo v2引腳

• 連接器：同樣是用于連接單節(jié)3.7/4.2V LiIon/LiPoly電池的JST連接器。
• LED指示燈：CHG（充電時(shí)為紅色）和DONE（電池充滿時(shí)為綠色），兩燈同時(shí)亮表示電池有問(wèn)題或未連接。
• 開關(guān)：速率開關(guān)，用于在100mA和500mA充電模式之間切換，標(biāo)記方式與前面提到的一致。

六、下載資源

在開發(fā)過(guò)程中，還可以獲取相關(guān)的下載資源，包括MCP73831充電器芯片的數(shù)據(jù)手冊(cè)、Mini Lipo和MicroLipo充電器的EagleCAD PCB文件、Adafruit Fritzing庫(kù)中的Fritzing對(duì)象、USB - C充電器和MicroLipo v2的3D模型等，以及相關(guān)的原理圖和制造圖紙。

大家在使用Adafruit MicroLipo和MiniLipo電池充電器時(shí)，是否遇到過(guò)一些特殊情況呢？不妨在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。希望通過(guò)本文的介紹，能讓大家對(duì)這兩款充電器有更深入的了解，在電子項(xiàng)目中更好地應(yīng)用。