إنها توفر جهد 3.3 فولت لنظام الدائرة من خلال بطارية الليثيوم ، ولها وظيفة شحن USB وصيانة الشحن الزائد.

يحدد شحن USB دائرة رقاقة TP4056 لإكمالها. TP4056 عبارة عن شاحن خطي لبطارية ليثيوم أيون أحادية الخلية تعمل بجهد ثابت / تيار ثابت. يتم تحديد بنية PMOSFET داخليًا ويتم دمجها مع دائرة شحن مضادة للانعكاس ، لذلك لا يلزم وجود صمام ثنائي للعزل الخارجي. يمكن أن تقوم التغذية المرتدة الحرارية بضبط تيار الشحن بفعالية لتقييد درجة حرارة الرقاقة في ظل التشغيل عالي الطاقة أو ظروف درجة الحرارة المحيطة العالية. جهد الشحن مستقر عند 4.2 فولت ، ويمكن ضبط تيار الشحن خارجيًا من خلال المقاوم. عندما يصل تيار الشحن إلى عُشر القيمة المحددة بعد الوصول إلى جهد الشحن النهائي ، سينهي TP4056 دورة الشحن.

في حالة عدم وجود جهد إدخال ، يدخل TP4056 بنشاط في حالة تيار منخفض ، مما يقلل من تيار تسرب البطارية إلى أقل من 2uA. يمكن أيضًا وضع TP4056 في وضع إيقاف التشغيل عندما يكون هناك مصدر طاقة ، مما يقلل من تيار الإمداد إلى 55uA. يظهر تعريف الدبوس الخاص بـ TP4056 في الجدول التالي.

مخطط دائرة شحن USB كما يلي:

تحليل الدائرة: Header2 هو طرف التوصيل ، و B + و B_ متصلان بشكل منفصل بالقطبين الموجب والسالب لبطارية الليثيوم. يتم توصيل Pin 4 و Pin 8 من TP4056 بجهد إمداد طاقة USB بجهد 5 فولت ، ويتم توصيل Pin 3 بـ GND لإكمال إمداد الطاقة وتمكين الشريحة. قم بتوصيل 1 pin TEMP بـ GND ، قم بإيقاف تشغيل وظيفة مراقبة درجة حرارة البطارية ، 2 pin PROG قم بتوصيل المقاوم R23 ثم قم بالاتصال بـ GND ، يمكن تقدير تيار الشحن وفقًا للصيغة التالية.

يوفر BAT المكون من 5 أسنان تيارًا للشحن وبجهد شحن 4.2 فولت للبطارية. أضواء المؤشر D4 و D5 في حالة سحب ، مما يشير إلى اكتمال الشحن وجاري الشحن. سوف تضيء عندما يكون دبوس رقاقة الاتصال منخفضًا. يكون Pin 6 STDBY دائمًا في حالة مقاومة عالية أثناء شحن البطارية. في هذه اللحظة ، D4 مغلق. عند اكتمال الشحن ، يتم سحبه إلى مستوى منخفض بواسطة المفتاح الداخلي. في هذه اللحظة ، D4 قيد التشغيل ، مما يشير إلى اكتمال الشحن. على العكس من ذلك ، في مشروع شحن البطارية ، تكون ساعة CHRG عند مستوى منخفض عندما يكون السن 7 قيد التشغيل ، و D5 قيد التشغيل في هذه اللحظة ، مما يشير إلى أنها قيد الشحن. عند اكتمال الشحن ، يكون في حالة مقاومة عالية ، ويتم إيقاف تشغيل D5 في هذه اللحظة.

تحدد دائرة صيانة بطارية الليثيوم الشحن الزائد والإفراط في الشحن شريحة DW01 وتتعاون مع أنبوب MOS 8205A لإكماله. DW01 عبارة عن شريحة دائرة لصيانة بطارية الليثيوم مع دوائر مراقبة عالية الدقة للجهد وتأخير الوقت. يظهر تعريف الدبوس لشريحة DW01 في الجدول أدناه.

8205A عبارة عن استنزاف شائع لقناة N ذات قدرة محسنة ، ومناسب لصيانة البطارية أو دوائر تبديل الجهد المنخفض. يظهر الهيكل الداخلي للرقاقة في الشكل أدناه.

تظهر دائرة شحن وصيانة بطارية الليثيوم في الشكل أدناه.

تحليل الدائرة: Header3 هو مفتاح تبديل للتحكم في استخدام طاقة بطارية الليثيوم.

التشغيل العادي لبطارية الليثيوم: عندما تكون بطارية الليثيوم بين 2.5 فولت و 4.3 فولت ، فإن كلا المسامير 1 و 3 من DW01 ينتج مستوى عالٍ ، ويكون جهد الدبوس 2 هو 0 فولت. وفقًا للرسم التخطيطي 8205A ، يتم توصيل الدبوس 1 والدبوس 3 من DW01 بشكل منفصل بالدبوس 5 والدبوس 4 من 8205A. يمكن ملاحظة أن كلا ترانزستورات MOS قيد التوصيل. في هذه اللحظة ، يتم توصيل القطب السالب لبطارية الليثيوم بأرض إمداد الطاقة P_ لدائرة المتحكم الدقيق ، وبطارية الليثيوم طبيعية. مشغل بواسطة.

التحكم في صيانة الشحن الزائد: عندما يتم شحن بطارية الليثيوم من خلال دائرة TP4056 ، ستزداد طاقة بطارية الليثيوم مع زيادة وقت الشحن. عندما يرتفع الجهد الكهربي لبطارية الليثيوم إلى 4.4 فولت ، يعتقد DW01 أن جهد بطارية الليثيوم في حالة شحن زائد بالفعل ، ويتعامل على الفور مع السن 3 لإخراج 0 فولت ، ولا تحتوي شريحة 8205A G1 على جهد ، مما يتسبب في أنبوب MOS للتوقف. في هذه اللحظة ، بطارية الليثيوم B_ غير متصلة بمصدر طاقة الدائرة P_ للحاسوب الصغير أحادي الشريحة ، أي أن دائرة شحن بطارية الليثيوم محجوبة ، وتوقف الشحن. على الرغم من إيقاف تشغيل أنبوب مفتاح التحكم في الشحن الزائد ، فإن اتجاه الصمام الثنائي الداخلي الخاص به هو نفس اتجاه دائرة التفريغ ، لذلك عند توصيل حمل التفريغ بين P + و P_ ، فلا يزال من الممكن تفريغه. عندما يكون الجهد الكهربائي لبطارية الليثيوم أقل من 4.3 فولت ، فإن DW01 يوقف حالة صيانة الشحن الزائد. في هذه اللحظة ، يتم توصيل بطارية الليثيوم B_ بمصدر الطاقة P_ لدائرة المتحكم الدقيق ، ويتم إجراء الشحن والتفريغ العادي مرة أخرى.

التحكم في صيانة التفريغ الزائد: عندما يتم تفريغ بطارية الليثيوم بحمل خارجي ، سينخفض ​​جهد بطارية الليثيوم ببطء. يكتشف DW01 جهد بطارية الليثيوم من خلال المقاوم R26. عندما ينخفض ​​الجهد إلى 2.3 فولت ، يعتقد DW01 أن جهد بطارية الليثيوم موجود بالفعل في حالة جهد التفريغ الزائد ، ويتعامل على الفور مع السن 1 لإخراج 0 فولت ، ولا تحتوي رقاقة 8205A G2 على جهد يتسبب في توقف أنبوب MOS. في هذه اللحظة ، لا يتم توصيل بطارية الليثيوم B_ بمصدر طاقة الدائرة P_ للحاسوب الصغير أحادي الشريحة ، أي أنه يتم حظر دائرة تفريغ بطارية الليثيوم ، ويتم إيقاف التفريغ. عند توصيله بدائرة TP4056 للشحن ، بعد أن يكتشف DW01 جهد الشحن من خلال B_ ، فإنه يتحكم في السن 1 لإخراج مستوى عالٍ. في هذه اللحظة ، يتم توصيل بطارية الليثيوم B_ بمصدر الطاقة P_ لدائرة المتحكم الدقيق ، ويتم إجراء الشحن والتفريغ العادي مرة أخرى.