最后一篇文章介绍了项目硬件框图的三个主要部分，即BUCK降压拓扑为锂电池充电，BOOST升压拓扑将锂电池电压升高到手机充电电压，LDO线性电源为单片机提供稳定性3.3V电源。本文主要介绍BUCK降压拓扑和锂电池充电电路设计。
在解释锂电池充电管理芯片之前，让我们回顾一下项目的需求。在项目中，我们也应该不要因为走得太远而忘记为什么要开始。
| 太阳能电池电压范围 |
6~24V，支持MPPT功能 |
| 锂电池充电需求 |
可实现三段锂电池充电 |
| 快充协议 |
支持QC2.0,QC3.0,FCP,AFC,Apple2.4A等 |
| 实现电源管理功能 |
电量显示、电压检测、过流保护等 |
从项目需求可以看出，单锂电池充电电路需要满足宽电压输入和三段锂电池充电。单锂电池是指单锂电池不仅是一个锂电池，而且可以通过并联多个锂电池来增加容量。
三段锂电池充电是什么？先看三段锂电池充电曲线。
从图中可以看出，锂电池的完整充电过程分为三个阶段(实际使用多为后两个阶段)。
第一阶段:涓流充电。当电池电压很低时(典型值低于恒压充电66.5%，大概为2.75V）锂离子内部活性差，内阻大，只能接受较小的充电电流(一般在30到50mA左右)，否则电池容易发热老化，不仅会损害电池寿命，还会出现潜在的安全问题，所以这个阶段叫涓流充电。
第二阶段：恒流充电。当电池电压高于2时.8V在上述情况下，电池的锂离子活性被充分激活，内阻较小，因此可以接受大电流的充电。现阶段，可根据锂电池参数设置为最大电流充电，以提高充电速度。
第三阶段:恒压充电，即恒压充电(4).2V）。在电流低于一定值（通常由充电管理芯片设置）之前，恒压充电过程充电管理芯片设置）。这个过程的原因是为了防止电池过度冲洗，并允许锂电池尽可能多地储存电量。
通过对上述需求的分析，最终选择了本项目CN3791，国产太阳能充电管理IC。太阳能最大功率点跟踪功能（MPPT），输入电压范围为4.5V到28V，支持锂电池三级充电模式，恒流充电电流和太阳能输入电压可通过电阻设置，最大充电电流可达4A。使用这个芯片BUCK降压拓扑。下面来看看BUCK降压拓扑工作原理。
如图所示为BUCK型降压拓扑原理图，BUCK降压拓扑有两种工作状态MOS当管道通过时，二极管通过电流MOS当电感存储磁场时，管道、电感、输出电容和负载供电。MOS当管道关闭时，由于电感电流不能突变，二极管提供续流通路，继续为输出电容和负载供电。
通过改变MOS管栅极PWM拓扑结构的输出电压可根据以下两个公式计算。
上图是根据CN锂电池充电电路由3791数据手册设计，最大功率点电压由R33和R36两个电阻设置，计算公式可以以下公式计算，在我的生产过程中设置为6V您可以根据自己的需要将太阳能设置为12V，18V等。
锂电池恒流充电电流可通过电阻设置在电路有120个MV与采样电阻相比，电压基准使充电电流达到恒流状态，其计算公式以下公式计算。
这里应该有人好奇，只要不超过锂电池的最大充电电流，采样电阻设置得越小越好，电流最大，充电速度最快。让我们通过计算来解释它。
假设使用一块5W太阳能充电器，在整个转换过程中没有能量损失，5W能量完全转化为化学能储存。此时使用=0.05Ω(够小)。用公式计算此时电路的具体参数。
给锂电池充电功率(取恒流阶段中间值电压3.8V计算）：
神奇的事出现了，在不考虑损耗的情况下，凭空多出了4.12W。当你使用0时，根据能量守恒是不可能的.05Ω电阻设置电流时，如果太阳能电池功率不够，充电电流达不到设置2.4A是的，会根据实际太阳能电池最大功率点的电流充电。
能正常充电吗？小编一开始也是这么想的，在PCB打板结束时焊接0.欧姆电阻上升。开始充电时还比较正常，锂电池电压从3.6V经过一段时间的等待，充电指示灯显示充电结束。拿起手中的万用表。测量锂电池电压4.12V。这时，我开始问锂电池充电截止电压不是4.2V吗？我的电池坏了？于是换了一个小容量的电池继续充电。长时间等待充电指示灯显示充电结束。然而，电池电压仍然是4.12V。这时，我意识到电路有问题。没有意识到恒流充电电流设置过大。后来仔细阅读了芯片数据手册，发现了文档下面的一行文字。
恒流充电的16%是多少？大概算下为384ma,此时锂电池充电阶段应处于第三阶段，锂电池电压为4.2V。如果充电电流小于384ma充电将结束。这时打开计算器再计算5W/4.2V=1.19A，幸运的是，太阳能电池可以为电池充电提供如此大的电流。也许这是物理课多年来带来的理想化概念。在任何情况下，使用理想化模型进行计算。
太阳能电池5W在最佳状态下(温度适宜，阳光充足)。还应考虑传输线路上的损失，BUCK电路转换效率。这是一个复杂的计算模型，简单的方法是测量数据，通过数据反映系统的真实工作。然后我在一天内测量了几组不同光线下的充电电流，发现电流波动较大，几组数据低于恒流充电的16%。
电流随意变化。锂电池恒流充电过程中电流的变化对电池的变化影响不大。但是，如果此时充电阶段进入第三阶段，电流的变化使充电电流低于恒流阶段的16%，CN3791将认为充电结束，进入充电结束状态。事实上，电池并没有真正充满。因此，当测量电池电压时，只有4.12V。到目前为止，这个问题已经解决了。通过更换0.25Ω这种情况再也没有发生过。(这里的电阻值可以根据太阳能电池板设置，尽量满足锂电池恒流充电的要求。电流在恒压充电过程中的波动导致电池提前充电。这里的0.25欧姆只是更适合我的板子)。
至此太阳能充电器已经满足项目需求了。支持MPPT最大功率点太阳能跟踪功能，具有三级锂电池充电功能。