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电路采用TP4056芯片设计的一款单节锂电池充放电一体电路。电路在外部电源存在时，优先使用外部电源供电并为电池充电，外部电源消失后自动切换至锂电池供电。电路是基于TP4056锂电池充电管理芯片和AO3401P沟道MOS管搭建的锂电池充电+放电防反接/路径管理电路，核心实现锂电池的恒流恒压充电、满电指示，以及电池与VBUS供电的自动切换输出。

一、锂电池充电部分（TP4056核心）

1. 供电输入：VBUS为外部5V电源（如USB），经R4（0Ω）、C1/C2滤波后给TP4056的VCC（4脚）供电，CE（8脚）接入高电平使芯片工作。

2. 充电逻辑：TP4056的BAT（5脚）连接锂电池，芯片对锂电池执行恒流恒压充电：

电池电压低于4.2V时，恒流充电，CHRG（7脚）输出低电平，LED3（D3）点亮，指示充电中；

电池电压达到4.2V后，转为恒压浮充，充电电流减小，STDBY（6脚）输出低电平，LED4（D4）点亮，指示充电完成/待机。

保护与辅助：

PROG（2脚）外接R8（1.2kΩ），设置充电电流（TP4056典型充电电流I_CHG = 1200/R_PROG，此处约1A）；

TMEP（1脚）可接热敏电阻实现温度保护，此处接地简化设计；

C3为锂电池端滤波电容，稳定电池电压。

二、供电切换与输出部分（AO3401+二极管核心）

这部分实现VBUS供电与锂电池供电的自动切换，且通过二极管防反接，最终从VOUT输出稳定电压。

MOS管Q1的控制逻辑：

Q1是P沟道MOS管（AO3401），栅极（3脚）由R10、R11组成的分压电路控制，源极（2脚）接锂电池VBAT，漏极（1脚）接输出端。

当VBUS存在（5V）时，栅极电压被拉至约2.5V（R10/R11分压），而源极VBAT最高为4.2V，栅源电压V_GS = 2.5V - 4.2V = -1.7V，Q1截止，锂电池不向输出供电，由VBUS经D1（1N5819）向VOUT供电。

当VBUS断开（无5V）时，栅极电压变为0V，V_GS = 0V - VBAT = -VBAT（约-3.7~-4.2V），Q1导通，锂电池经Q1、D2向VOUT供电。

2. 防反接与续流：D1、D2为肖特基二极管（1N5819），单向导通防止电流倒灌，同时在VBUS/电池切换时提供续流路径，保证VOUT输出稳定。

三、核心功能总结

充电：VBUS供电时，TP4056对锂电池充电，LED指示充电状态；

放电：VBUS断开时，锂电池经Q1、D2向VOUT供电；

切换：VBUS存在时，优先由VBUS向VOUT供电，锂电池停止放电，实现“充电时不放电，断电时电池供电”的路径管理。

这个自动切换设计非常节能稳定，是可穿戴设备、移动设备，小家电，消费类电子的常见方案。