一、市场与场景
容量段:1 节 18650(2000-3500 mAh)或 1 节聚合物(2500-5000 mAh),成品体积 ≈ 口红大小,重量 50 g,完美嵌入 TWS 耳机仓、迷你手电、智能穿戴、促销礼品。
功率段:5 V/1 A 经典输出,5 V/1-2 A 输入,成本敏感、方案成熟、月出货量千万级。
二、芯片级方案对比
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型号 封装 最大充电电流 输入耐压 待机电池漏电流 特点 参考价
TP4056 SOT23-5 1 A 6.5 V 2 µA 国民级,资料最多 ¥0.18
AH4056H ESOP8 1.2 A 28 V 1 µA 车载热插拔不炸机 ¥0.25
FS4057 ThinSOT-23 0.5 A 6 V 1 µA 0.5 A 小体积首选 ¥0.20
PW4056 SOP8-EP 1 A 6 V 2 µA 双 LED 指示 ¥0.22
结论:USB-A 口 5 V/1 A 输出场景,TP4056 仍是最低成本;需要抗 12 V 车充误插选 AH4056H;空间极限选 FS4057。
三、硬件架构(以 TP4056 为例)
线性恒流/恒压充电
输入 5 V,经芯片内部 PMOS 调整管,输出 4.2 V±1 %;最大 1 A,外部 RPROG 可编程,I=1200/RPROG(kΩ→mA)。
无需外部 MOS、肖特基、电流检测电阻,BOM 仅 3 颗贴片电容+1 颗电阻+2 颗 LED,成本 < 0.5 元。
四段充电曲线
涓流(<3 V)→恒流(1 A)→恒压(4.2 V)→自动停充(C/10≈100 mA),充满后电池端漏电流 ≤ 2 µA,长期存放不掉电。
状态指示
CHRG 开漏驱动红色 LED,充电常亮,充满熄灭;STDBY 驱动绿色 LED,充满常亮,无电池 1 Hz 闪烁,一眼识别异常。
热反馈
芯片内部 120 ℃ 降电流,150 ℃ 关断,可在 85 ℃ 环温下保持 600 mA 充电,避免塑料外壳软化。
保护板二合一
板载 8205A+DW01 组合,提供过充 4.3 V、过放 2.4 V、过流 3 A、短路 0 V 保护,成品可直接上亚马逊、速卖通。
四、关键性能实测(TP4056 样板)
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项目 规格 备注
输入电压 4.5-6.5 V 兼容 5 V/1-2 A 适配器
充电电压 4.2 V±1 % 25 ℃ 实测 4.195 V
充电电流 0.1-1 A RPROG=1.2 kΩ→1 A
待机漏电流 2 µA 电池端 4.2 V,芯片关断
充满再充电阈值 4.05 V 对应 SOC≈85 %
指示 LED 电流 2 mA 1 kΩ 限流,亮度适中
PCB 尺寸 18 mm × 28 mm 双层板,单面贴片
五、设计/量产要点
输入电容:10 µF/6.3 V X5R,距 VCC≤2 mm,抑制热插拔尖峰。
RPROG 精度:1 % 精密电阻,温度系数≤100 ppm,确保 1 A 恒流±5 %。
散热:线性压差 0.8 V@1 A,芯片功耗 0.8 W,ESOP8 热阻 45 ℃/W,壳温升 36 ℃,需保证铜箔≥20 mm² 或加 0.3 mm 铝片。
电池保护:DW01 过充 4.3 V、过放 2.4 V、过流 150 mV(≈3 A),与 TP4056 串联,形成“二次保护”,满足 IEC62133 要求。
自动开机:输出端加 MX10 识别 IC,插入手机自动拉低 CE,唤醒升压,实现“无按键即插即充”。
认证:走 CE/FCC 需过 4 kV EFT、±8 kV ESD,输入端加 TVS(5 V 单向)+ 共模电感,成本增加 ¥0.08。
Demand feedback