双节锂电池充电管理IC，5V升压，12V，24V降压，快充升降压

双节锂电池充电IC — 平芯微充电管理芯片产品系列

技术概述

两节串联锂电池（2S）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，广泛应用于蓝牙音箱、便携式电动工具、无人机、矿灯、手持终端、移动电源等需要较高工作电压的便携式设备。针对两节串联锂电池的充电管理需求，平芯微（PWChip）推出了覆盖升压、降压、升降压三种拓扑架构的完整充电 IC 产品线，输入电压范围从 USB 5V 到 DC 30V，充电电流从 0.5A 到 2.4A，为不同应用场景提供灵活高效的充电解决方案。

充电管理基本原理

两节串联锂电池的充电管理遵循标准的 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）。充电过程分为以下三个阶段：当电池电压低于涓流阈值（约 6V 以下）时，充电器以约 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（通常为设定电流的 1/10）后结束充电。

充电管理芯片分类与选型

平芯微双节锂电池充电 IC 按拓扑架构可分为三大类，用户可根据输入电源类型、充电电流需求、效率和温升要求进行灵活选型。

| 芯片型号 | 充电类型 | 输入电压 | 充电电流 | 效率 | 封装 | 适用场景PW4584A | 升压（Boost） | 3.6V~6.0V | 0.5A~1A | ~88% | SOP8-EP | USB 5V 输入，中小电流充电| |PW4253 | 同步升压（Sync Boost） | 4.5V~5.8V | 1.1A~2A | ~94% | SOP8-EP | USB 5V 输入，大电流低温升 | |PW4000 | 升降压（Boost-Buck） | 4.2V~20V | 1A~2.4A | ~93% | QFN15 | USB 快充 PD/QC，宽压输入 | |PW4084 | 降压（Buck） | 10V~15V | 1A~2A | ~92% | SOP8-EP | 12V 适配器供电 | | PW4203 | 降压（Buck） | 4.5V~22V | 1A~2A | — | SOP8-EP | 宽压适配器，单/双节兼容 | | PW4242 | 降压（Buck）| 12V~30V | 1A~2A | ~85% | SOP10 | 24V 工业电源供电 |

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PW4584A — USB 5V 升压 8.4V 充电管理芯片（0.5A~1A）

PW4584A 是一颗 USB 5V 输入的异步升压型 8.4V 充电管理芯片，内置功率 MOSFET，仅需外接一颗肖特基二极管（SS54）和少量阻容即可构成完整的两节串联锂电池充电方案。该芯片广泛应用于便携式充电设备、移动电源、手持设备等。

核心参数

| 参数项 | 典型值/范围 | 说明 | |--------|------------|------| | 输入电压 | 5V | 标准 USB-C 口 5V 输入 | | 输入耐压 | 高达 30V | 有效防止快充头误输出高压 | | 输入过压保护 | 6.1V（典型） | 超过此电压自动关断 | |充电电压 | 8.4V（充满） | 两节串联锂电池设计 | | 充电电流 | 0.5A~1A | 通过 RICHG 电阻设定 | | 转换效率 | ~88% | — | | LED 指示 | 双灯 | 充电中/充满状态指示 |

典型应用电路

PW4584A 支持增加双 LED 指示灯电路，通过外部 PW2302 MOSFET 实现充电中红灯亮、充满后绿灯亮的状态显示。

PW4253 — USB 5V 同步升压 8.4V 充电管理芯片（1.1A~2A）

PW4253 是平芯微推出的高性能同步升压型双节锂电池充电管理芯片。相比 PW4584A，PW4253 内置同步整流 MOSFET，无需外部肖特基二极管，转换效率高达 94%，温升显著降低（表面温度仅 34°C），外围元件最少（仅 28 个焊点），特别适合对效率和散热有高要求的紧凑型设计。

核心参数

| 参数项 | 典型值/范围 | 说明 | |--------|------------|------| | 输入电压 | 4.5V~5.8V | 标准 USB 5V 输入 || 输入耐压 | 18V | 防止快充头误输出高压 | | 输入过压保护 | 6V（典型） | 超过此电压自动关断 | | 充电电压| 8.4V（充满） | 两节串联锂电池 | | 充电电流 | 1.1A~2A | 通过 RADJ 电阻设定 | | 转换效率 | ~94% | 同类方案最高 | | LED 指示 | 单灯 | 充电亮/充满灭 |

充电电流设定

PW4253 通过 RADJ 引脚外接电阻设定最大充电电流，具体对应关系如下：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。

PCB Layout 设计要点

PW4253 的 PCB 布局需重点关注以下几点：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（不能过大产生 EMI，不能过小影响电流传导）；功率地（USB 地、CIN 地、C3/CBAT 地、IC 底部焊盘地、电池端地）面积要尽量宽；过孔设置方面，1A 充电至少 3 个过孔，2A 充电需 4 个以上过孔。

PW4000 — USB 快充 4.2V~20V 升降压 8.4V 充电管理芯片

（1A~2.4A）

PW4000 是一款支持 USB 快充输入的升降压型多节串联锂电池充电管理芯片，采用 QFN15 封装。该芯片特别针对 PD/QC 快充场景优化：搭配 PW6606 协议芯片可实现 5V~12V 快充电压诱骗输入，以更高功率快速充电。

核心参数

| 参数项 | 典型值/范围 | 说明 | |--------|------------|------| | 输入电压 | 4.2V~20V | USB 快充 PD/QC 供电 | | 输入耐压 | 24V | — | | 充电电压 | 8.4V（可调） | 可支持 1S~4S 配置 | | 充电电流 | 1A~2.4A | 通过 RCS 和 RISET 设定 | | 转换效率 | ~93% | — | | LED 指示 | 双灯 | 充电中/充满状态指示 |

典型应用电路

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 功率为两节串联锂电池充电，最大充电电流可达 2.2A。

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 — 10V~15V 降压 8.4V 充电管理芯片（1A~2A）

PW4084 是一款专为 10V~15V 输入电压场景设计的降压型两节串联锂电池充电管理芯片，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 电感即可实现高效充电。

核心参数

| 参数项 | 典型值/范围 | 说明 | |--------|------------|------| | 输入电压 | 10V~15V | 12V 适配器供电 | | 输入耐压 | 25V | — | | 输入过压保护 | 15V | 超压自动关闭充电 | | 充电电压 | 8.4V | 两节串联锂电池 | | 充电电流 | 1A~2A | 通过 RPROG 设定 | | 转换效率 | ~92% | — | | LED 指示 | 单灯/双灯 | 可配置 |

典型应用电路