2025 Make Blocks阶段1 -锂电池充电模块设计
本人设计了一款基于BQ24610的锂电池充电模块,100ma到1A可调节,带提示灯电路及支持TYPE-C充电。
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hongzhou
更新2025-10-11
重庆电力高等专科学校
81
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任务介绍

次所选择的任务是位于任务栏第一栏的USB-C锂电池充电模块设计。

块介绍

根据任务要求设了计一款高效、智能的锂电池充电模块,核心控制芯片采用德州仪器(TI)的BQ24610同步降压电池充电器控制器。该模块支持电位器进行充电电流调节范围(100mA至1A),适配USB-C输入接口,并配备直观的红绿双色状态指示灯,实现充电过程与状态完成的明确提示,使用是仅需插上type-c,然后将电池正极接入VBAT引脚,负极接入GND即可实现充电

这里附上BQ24610ic的DigiKey链接:BQ24610RGER Texas Instruments | 集成电路(IC) | DigiKey 市场



原理图和PCB设计介绍

图1.模块原理图设计

图2.模块PCB设计

为增强散热和减小寄生阻抗,PCB方面采用四层PCB设计和加宽走线并添加过孔进行处理,既可以选择USB-c进行充电,也可以选择直接使用焊盘进行供电。

eZ-PLM上新建物料和项目的截图

使用了eZ-PLM系统上传了自己的工程文件,方便保存记录各个版本,也可随时查阅,系统里查阅不到的物料也支持手动添加。

主要性能指标

BQ24610

类型

1至6节锂离子/锂聚合物电池同步降压开关式充电控制器

芯片型号

BQ24610

供电电压

5V 至 28V

最大可充电电流

1000mA

开关频率

600kHz

工作环境温度

-40°C to +85°C

输入输出引脚

管脚编号

名称

属性

说明

1

GND

P

模块地

2

VBUS

P

5V输入

1

GND

P

模块地

2

VSYS

P

独立通道电l流输出

核心芯片介绍

BQ24610是一款高度集成的独立同步降压充电控制器,专为1至6节串联的锂离子或锂聚合物电池设计。其关键特性包括:

  1. 过充及过放的防范:芯片持续监测充电电流。当电流减小到设定的终止电流时会自动停止充电
  2. 宽输入电压范围(5V-28V):完美适配常见的5V USB Type-C电源,并留有充足余量。
  3. 高精度调节:充电电压精度±0.5%,充电电流精度±3%,确保了充电过程的安全与电池寿命。
  4. 全面保护机制:具备输入过压(ACOV)、电池过压、热关断、安全定时器等多重保护功能,安全可靠。

总结与心得体会

再次感谢由电子森林提供的本次机会和DigiKey提供的芯片市场让我对BQ24610这款功能强大的充电管理芯片有了更深入的理解。本次设计适当的高度集成化特性极大地减少了外围元件数量,降低了设计和BOM成本,同时其官方数据手册内容详尽,为设计提供了强有力的理论支持。

在设计过程中,深刻体会到以下几点:

  1. 精度与可靠性:TI产品的高精度和内置多重保护机制,是设计一款安全耐用消费类产品的坚实基础。
  2. 布局决定性能:开关电源电路的PCB布局至关重要,良好的布局是稳定性和EMC性能的保证,必须严格参考官方建议。
  3. 细节定成败:诸如电流检测电阻的Kelvin连接、VREF旁路电容的放置等细节,都会直接影响充电电流的准确性和系统稳定性。

总而言之,基于BQ24610的充电模块设计是一个将经典理论与工程实践相结合的过程。最终成功实现了一款性能优异、安全可靠且用户交互直观的锂电池充电解决方案。

附件下载
ProPrj_BQ24610 锂电池充电模块_2025-09-20.kicad_pcb
ProPrj_BQ24610 锂电池充电模块_2025-09-20.kicad_sch
团队介绍
队长:郑鸿洲 专业-电子信息工程技术 队员:无
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