NMC lithium batteripakke opladnings- og afladningsbeskyttelseskredsløb

Den leverer 3.3V spænding til kredsløbssystemet gennem lithiumbatteriet og har funktionen til USB-opladning og overopladningsvedligeholdelse.

USB-opladning vælger TP4056-chipkredsløbet til at fuldføre. TP4056 er en enkeltcellet lithium-ion batteri stabil strøm/stabiliseret spænding lineær oplader. PMOSFET-arkitekturen er valgt internt og kombineret med et anti-omvendt opladningskredsløb, så der kræves ingen ekstern isolationsdiode. Termisk feedback kan aktivt justere ladestrømmen for at begrænse chiptemperaturen under højeffektdrift eller høje omgivende temperaturforhold. Ladespændingen er stabil på 4.2V, og ladestrømmen kan indstilles eksternt gennem en modstand. Når ladestrømmen når en tiendedel af den indstillede værdi efter at have nået den endelige ladespænding, vil TP4056 aktivt afslutte ladecyklussen.

Når der ikke er nogen indgangsspænding, går TP4056 aktivt ind i en lavstrømstilstand, hvilket reducerer batteriets lækstrøm til mindre end 2uA. TP4056 kan også sættes i nedlukningstilstand, når der er strømforsyning, hvilket reducerer forsyningsstrømmen til 55uA. Pindefinitionen af ​​TP4056 er vist i følgende tabel.

USB-opladningskredsløbsdiagrammet er som følger:

Kredsløbsanalyse: Header2 er forbindelsesterminalen, og B+ og B_ er separat forbundet til lithiumbatteriets positive og negative poler. Ben 4 og ben 8 på TP4056 er forbundet til USB-strømforsyningsspændingen på 5V, og ben 3 er forbundet til GND for at fuldføre strømforsyningen og aktiveringen af ​​chippen. Tilslut 1 pin TEMP til GND, sluk for batteritemperaturovervågningsfunktionen, 2 pin PROG tilslut modstand R23 og tilslut derefter til GND, ladestrømmen kan estimeres i henhold til følgende formel.

Den 5-benede BAT leverer ladestrøm og 4.2V ladespænding til batteriet. Indikatorlamperne D4 og D5 er i pull-up-tilstand, hvilket indikerer, at opladningen er afsluttet, og at opladningen er i gang. Den vil lyse, når tilslutningschipbenet er lavt. Ben 6 STDBY er altid i højimpedanstilstand under batteriopladning. I dette øjeblik er D4 slukket. Når opladningen er afsluttet, trækkes den ned til lavt niveau af den interne kontakt. I dette øjeblik er D4 tændt, hvilket indikerer, at opladningen er fuldført. Tværtimod, i batteriopladningsprojektet er CHRG-uret på lavt niveau, når ben 7 er tændt, og D5 er tændt i dette øjeblik, hvilket indikerer, at det oplades. Når opladningen er afsluttet, er den i højimpedanstilstand, og D5 er slukket i dette øjeblik.

Lithium-batteriets overopladnings- og overafladningsvedligeholdelseskredsløb vælger DW01-chip og samarbejder med MOS-rør 8205A for at fuldføre. DW01 er en lithium batteri vedligeholdelseskredsløbschip med højpræcisionsspændingsovervågning og tidsforsinkelseskredsløb. Pindefinitionen af ​​DW01-chip er vist i tabellen nedenfor.

8205A er en almindelig afløbs-N-kanal forbedret effekt-FET, velegnet til batterivedligeholdelse eller lavspændingskoblingskredsløb. Den interne struktur af chippen er vist i figuren nedenfor.

Lithiumbatteriets opladnings- og vedligeholdelseskredsløb er vist i figuren nedenfor.

Kredsløbsanalyse: Header3 er en vippekontakt til at kontrollere, om der bruges lithiumbatteristrøm.

Normal drift af lithiumbatteriet: Når lithiumbatteriet er mellem 2.5V og 4.3V, udsender begge ben 1 og 3 på DW01 højt niveau, og spændingen på ben 2 er 0V. Ifølge det skematiske diagram af 8205A er ben 1 og ben 3 på DW01 separat forbundet med ben 5 og ben 4 på 8205A. Det kan ses, at begge MOS-transistorer er i ledning. I dette øjeblik er den negative pol på lithiumbatteriet forbundet til strømforsyningsjorden P_ på mikrocontrollerkredsløbet, og lithiumbatteriet er normalt. drevet af.

Vedligeholdelseskontrol for overopladning: Når lithiumbatteriet oplades gennem TP4056-kredsløbet, vil lithiumbatteriets effekt stige, efterhånden som opladningstiden forlænges. Når spændingen på lithiumbatteriet stiger til 4.4V, tror DW01, at lithiumbatteriets spænding allerede er i en overopladningstilstand, og manipulerer straks pin 3 til at udsende 0V, og 8205A-chippen G1 har ingen spænding, hvilket forårsager MOS-røret at stoppe. I dette øjeblik er lithiumbatteriet B_ ikke forbundet til kredsløbsstrømforsyningen P_ på enkeltchip-mikrocomputeren, det vil sige, at lithiumbatteriets opladningskredsløb er blokeret, og opladningen stoppes. Selvom overladningskontrolrøret er slukket, er retningen af ​​dens interne diode den samme som afladningskredsløbet, så når en afladningsbelastning er forbundet mellem P+ og P_, kan den stadig aflades. Når lithiumbatteriets spænding er lavere end 4.3V, stopper DW01 vedligeholdelsestilstanden for overopladning. I dette øjeblik er lithiumbatteriet B_ forbundet til strømforsyningen P_ af mikrocontrollerkredsløbet, og den normale opladning og afladning udføres igen.

Vedligeholdelseskontrol med overafladning: Når lithiumbatteriet aflades med en ekstern belastning, vil lithiumbatteriets spænding langsomt falde. DW01 registrerer spændingen af ​​lithiumbatteriet gennem R26-modstanden. Når spændingen falder til 2.3V, tror DW01, at lithiumbatterispændingen allerede er i over-afladningsspændingstilstanden, og manipulerer straks pin 1 til at udsende 0V, og 8205A-chippen G2 har ingen spænding, hvilket får MOS-røret til at stoppe. I dette øjeblik er lithiumbatteriet B_ ikke forbundet til kredsløbsstrømforsyningen P_ på single-chip mikrocomputeren, det vil sige, at lithiumbatteriets afladningskredsløb er blokeret, og afladningen stoppes. Når den er tilsluttet TP4056-kredsløbet til opladning, efter at DW01 detekterer ladespændingen gennem B_, styrer den ben 1 til at udsende et højt niveau. I dette øjeblik er lithiumbatteriet B_ forbundet til strømforsyningen P_ af mikrocontrollerkredsløbet, og normal opladning og afladning udføres igen.