CS5090EA充电电路加保护IC的正确接法：MOS选型与检测电阻计算

13076919501 · 发表于 2026-8-6 09:41

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两节串联锂电池：从5VUSB到PD快充的充电与保护选型思路

给两节串联锂电池做充电和保护，核心就是选好充电IC，再配一颗靠谱的两节保护IC。下面这套组合是我平时做项目时比较常用的，从低成本入门到PD快充旗舰都有覆盖，保护部分统一用PW7120，外围思路非常接近，改起来很方便。

一、CS5090EA + PW7120：最省钱的入门组合

CS5090EA是一颗5V USB输入的异步升压充电IC，能把5V升到8.4V给两节串联锂电池充电。它的充电电流可以做到1A到1.5A，整体效率在88%到90%之间，封装是SOP8-EP。因为是异步架构，所以外面需要额外接一颗肖特基二极管，VIN耐压大概6.5V，适合USB供电这种比较干净的5V场景。

保护部分选PW7120，这颗IC专门管两节串联锂电池，SOP8封装。它的过充电压保护点是4.25V，精度±25mV；过放保护点是2.7V，精度±80mV。除此之外还有放电过流、充电过流和短路保护，算是把常见风险都覆盖了。静态功耗方面，正常工作电流8μA，待机只有3.2μA，ESD耐受能达到8kV。如果需要带大电流负载，可以外挂N-MOS，做到30A以上的放电能力。

这套组合的接线可以直接参考CS5090EA或者PW4584A的成熟方案，基本能直接复用，改动很小。

从定位来看，CS5090EA + PW7120属于成本最敏感的方案，5V USB输入、1A左右充电，适合对讲机、儿童玩具、便携补光灯这类对充电速度要求不高的产品。

二、PW4252 + PW7120：省掉二极管的中档选择PW4252同样是5V USB输入、升压到8.4V给两节锂电池充电，但它是同步升压架构，所以不需要外置肖特基二极管。最大充电电流1.2A，效率能到93%，比CS5090EA高一些。VIN耐压做到了20V，抗尖峰能力更好，封装也是SOP8-EP。保护IC还是PW7120，和上面一样，这里不再重复。接线图如下，可以看到外围比异步方案更简洁一点。
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这个方案的好处是省了一颗二极管，发热分布更均匀，充电时间也比CS5090EA略短。因为耐压高到20V，面对USB插拔时的电压尖峰更稳。适合蓝牙音箱、便携测试仪、电动牙刷、小型家电这类中档产品。

三、PW4253 + PW7120：2A快充的高效率方案如果充电电流还要往上走，可以看PW4253。它也是5V USB输入同步升压到8.4V，但最大输出电流能做到2A，效率达到95%，在同类型方案里算比较高的。开关频率750kHz，充电速度明显快一截。VIN耐压同样20V，封装SOP8-EP。保护IC依然推荐PW7120，只是外挂MOS要根据实际电流来选。电流需求不算大的时候，比如10A以内，可以用PW8206A6S，SOT23-6双N-MOS；如果放电电流在10A到30A之间，选PW4406A，SOP8封装；再大的电流，比如30A以上，就要上TO252封装的PW20N03或者PW80N03，必要时多颗并联。
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用PW4253配2500mAh左右的电池，充满时间比CS5090EA大概能少40分钟。这个方案适合便携电动工具、大功率蓝牙音箱、共享设备、便携投影仪、电子烟这类对充电速度有要求的场景。四、PW4000 + PW7120：宽输入+PD快充的旗舰组合PW4000和前面三颗不一样，它是一颗升降压Buck-Boost充电IC，输入范围很宽，4.2V到20V都能用，支持1到4节锂电池充电。我们这里主要用它给两节串联锂电池充电，最大充电电流3A，开关频率450kHz，典型效率95%，封装是QFN 3×4-15L，PCB面积比较小。因为它支持宽输入，所以非常适合搭配PD/QC快充。比如配合PW6606这颗取电IC，可以直接从5V、9V、12V的PD适配器取电，实现USB快充给两节锂电池充电。最大3A电流下，2500mAh电池最快大约1小时25分钟就能充满。保护IC还是用PW7120，但外挂MOS要按3A级别来选。如果只是3A充电，用PW4406A就够了；如果还要应付瞬间大电流放电，那就用PW20N03或者PW80N03，TO252封装，必要时并联。
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这套组合的优势是输入电压范围宽、支持PD快充、升降压自动切换、3A大电流，而且QFN封装可以让板子做得更紧凑。适合电动工具、便携投影、便携医疗设备、行车记录仪后备电源，以及其他需要USB PD快充的高端便携产品。

五、四颗充电IC关键参数对照最后把四颗IC的核心参数放在一起，方便快速对比选型。
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六、小结

不管是CS5090EA、PW4252、PW4253还是PW4000，它们负责的是充电控制，而PW7120负责的是电池安全保护，两者缺一不可。充电IC把电压电流控制好，保护IC实时监测两节电芯的电压和电流，一旦发现过充、过放、过流或者短路就切断MOS，从根上避免鼓包、起火这些安全事故。做两节串联锂电池方案的时候，建议把这两颗IC一起考虑，而不是只盯着充电IC选型。