Adafruit MicroLipo与MiniLipo电池充电器深度解析

在电子项目开发中，摆脱电源束缚，使用电池供电是常见需求。锂聚合物（LiPo）和锂离子（LiIon）电池凭借高能量密度、大电流能力和可充电性，成为消费产品中最受欢迎的可充电电池。但这类电池需要特殊的充电器，下面就为大家详细介绍Adafruit的MicroLipo和MiniLipo电池充电器。

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一、充电器概述

Adafruit的这几款小型基础充电器，能满足单节3.7V/4.2V LiPo/LiIon电池的充电需求。目前市场上LiPo电池价格大幅下降，甚至可以从旧手机中回收利用。不过，这类电池不能使用NiMH、NiCad或LiFePo充电器，必须使用专门的锂充电器。其充电过程分为三个阶段：预充电、恒流快充和恒压涓流充电，默认充电电流为100mA，可适配各种尺寸电池和USB端口。若要充电500mAh及以上的电池，可通过焊接跳线将充电电流切换至500mA。

二、适用电池类型

使用充电器前，务必检查电池。Mini/Micro Lipo充电器仅适用于3.7V/4.2V的单节LiPoly/LiIon电池。一些非常旧的LiIon电池是3.6V/4.1V类型，不适合使用该充电器。同时，不要用此充电器为锂硬币电池充电，这类电池最好使用定制充电器。常见的LiIon电池通常为圆柱形，有坚固的金属外壳；LiPoly电池则像银色小袋子。

三、充电器连接方法

3.1 连接顺序

可以先连接电池，也可以先连接USB端口。由于Adafruit提供的电池大多配有JST PH连接器或电缆，所以充电器配备了JST插孔。如果要焊接JST电缆或使用非Adafruit的电池，一定要检查接入电池端口的电线极性，接反电池可能会损坏充电器。

3.2 USB端口选择

USB端口使用方便，可使用主板上的任何USB端口。若使用500mA充电速率，尽量避免使用延长线；即使是100mA充电速率，也不建议连接到无电源的集线器、键盘端口、显示器端口等。此外，还可以使用平板电脑、手机、GPS、MP3播放器等的USB墙式适配器。

3.3 充电指示灯含义

每个MicroLipo充电器上有两个LED指示灯：

• 红色：表示芯片检测到电池并正在充电。
• 绿色：表示芯片已完成充电周期，电池可以使用。
• 红绿同时亮：表示电池损坏或未正确连接。

3.4 为其他电池充电

建议使用Adafruit的电池，因为它们是全新的，带有保护电路，并且JST电缆极性正确。但有时可能需要为其他电池充电，例如GoPro电池。对于这种情况，可以通过一些方法来实现充电，如在JST电缆上焊接两个公头引脚，制作一个可用的充电电缆。

四、充电速率相关

4.1 充电速率规则

给锂电池充电时，要注意充电速率。一般来说，最大充电电流为1C，即500mAh的电池最大充电电流为500mA，2200mAh的电池最大充电电流为2200mA。这只是最大充电速率，也可以选择较低的充电速率，只是充电时间会更长。可以通过电池容量除以充电速率，再乘以125%来估算充电时间。例如，2200mAh的电池以500mA充电，大约需要5.5小时（如果电池未完全耗尽，时间会更短）。

4.2 改变充电速率

MicroLipo充电器芯片最大充电电流可达500mA，默认充电速率为100mA。要改变充电速率，只需在电路板上找到类似的焊接跳线，融化焊锡闭合跳线即可设置新的充电速率。在MicroLipo v2中，电路板中心有一个开关，可在100mA和500mA充电模式之间切换，100mA模式标记为“1”（上方）和“L”（下方），500mA模式标记为“5”（上方）和“H”（下方）。

4.3 充电阶段

充电过程分为预充电、恒流充电和恒压充电三个阶段。预充电适用于电池电量极低的情况，需要低电流；恒压充电用于电池接近充满时的“补电”；恒流充电是主要的充电阶段。如果电池不适合恒流充电或刚从恒流阶段出来，其电流会小于最大充电速率。若要检查充电时的精确电流，可以在USB端口和充电器之间使用Charger Doctor。

五、不同类型充电器引脚说明

5.1 USB - C充电器引脚

USB - C Micro - Lipo充电器比较特殊，它暴露了数据线，既可以作为USB - C扩展板，也可以作为Micro - Lipo充电器。其引脚情况如下：

• 连接器：有USB - C连接器（用于通过USB Type C连接器输入5V电源）和JST连接器（用于连接单节3.7/4.2V的LiIon/LiPoly电池）。
• LED指示灯：CHG（充电时为红色）和DONE（电池充满时为绿色）。若两个LED同时亮起，表示电池损坏或未连接。
• 引脚功能：5V（电源引脚）、D +/D -（数据引脚）、GND（接地引脚）、BAT（VBAT引脚）。可以在电路板上焊接引脚，以便与面包板和微控制器配合使用。

  5.2 MicroLipo v2引脚

• 连接器：同样是用于连接单节3.7/4.2V LiIon/LiPoly电池的JST连接器。
• LED指示灯：CHG（充电时为红色）和DONE（电池充满时为绿色），两灯同时亮表示电池有问题或未连接。
• 开关：速率开关，用于在100mA和500mA充电模式之间切换，标记方式与前面提到的一致。

六、下载资源

在开发过程中，还可以获取相关的下载资源，包括MCP73831充电器芯片的数据手册、Mini Lipo和MicroLipo充电器的EagleCAD PCB文件、Adafruit Fritzing库中的Fritzing对象、USB - C充电器和MicroLipo v2的3D模型等，以及相关的原理图和制造图纸。

大家在使用Adafruit MicroLipo和MiniLipo电池充电器时，是否遇到过一些特殊情况呢？不妨在评论区分享你的经验。希望通过本文的介绍，能让大家对这两款充电器有更深入的了解，在电子项目中更好地应用。