Παρέχει τάση 3.3 V στο σύστημα κυκλώματος μέσω της μπαταρίας λιθίου και έχει τη λειτουργία φόρτισης USB και συντήρησης υπερφόρτισης.

Η φόρτιση USB επιλέγει το κύκλωμα τσιπ TP4056 για ολοκλήρωση. Ο TP4056 είναι ένας γραμμικός φορτιστής ιόντων λιθίου μονοκυττάρων με σταθερό ρεύμα/σταθεροποιημένη τάση μπαταρίας. Η αρχιτεκτονική PMOSFET επιλέγεται εσωτερικά και συνδυάζεται με κύκλωμα κατά της αντίστροφης φόρτισης, επομένως δεν απαιτείται εξωτερική δίοδος απομόνωσης. Η θερμική ανάδραση μπορεί να ρυθμίσει ενεργά το ρεύμα φόρτισης για να περιορίσει τη θερμοκρασία του τσιπ σε συνθήκες λειτουργίας υψηλής ισχύος ή υψηλής θερμοκρασίας περιβάλλοντος. Η τάση φόρτισης είναι σταθερή στα 4.2 V και το ρεύμα φόρτισης μπορεί να ρυθμιστεί εξωτερικά μέσω μιας αντίστασης. Όταν το ρεύμα φόρτισης φτάσει το ένα δέκατο της καθορισμένης τιμής μετά την επίτευξη της τελικής τάσης φόρτισης, το TP4056 θα τερματίσει ενεργά τον κύκλο φόρτισης.

Όταν δεν υπάρχει τάση εισόδου, το TP4056 εισέρχεται ενεργά σε κατάσταση χαμηλού ρεύματος, μειώνοντας το ρεύμα διαρροής της μπαταρίας σε λιγότερο από 2uA. Το TP4056 μπορεί επίσης να τεθεί σε λειτουργία τερματισμού λειτουργίας όταν υπάρχει τροφοδοσία ρεύματος, μειώνοντας το ρεύμα τροφοδοσίας στα 55uA. Ο ορισμός της ακίδας του TP4056 φαίνεται στον παρακάτω πίνακα.

Το διάγραμμα κυκλώματος φόρτισης USB έχει ως εξής:

Ανάλυση κυκλώματος: Το Header2 είναι ο ακροδέκτης σύνδεσης και τα B+ και B_ συνδέονται ξεχωριστά με τους θετικούς και αρνητικούς πόλους της μπαταρίας λιθίου. Ο ακροδέκτης 4 και ο ακροδέκτης 8 του TP4056 συνδέονται στην τάση τροφοδοσίας USB των 5 V και ο ακροδέκτης 3 συνδέεται στο GND για να ολοκληρωθεί η τροφοδοσία και η ενεργοποίηση του τσιπ. Συνδέστε 1 pin TEMP στο GND, απενεργοποιήστε τη λειτουργία παρακολούθησης θερμοκρασίας μπαταρίας, συνδέστε την αντίσταση PROG 2 ακίδων R23 και, στη συνέχεια, συνδέστε το στο GND, το ρεύμα φόρτισης μπορεί να εκτιμηθεί σύμφωνα με τον ακόλουθο τύπο.

Το BAT 5 ακίδων παρέχει ρεύμα φόρτισης και τάση φόρτισης 4.2 V στην μπαταρία. Οι ενδεικτικές λυχνίες D4 και D5 βρίσκονται σε κατάσταση pull-up, υποδεικνύοντας ότι η φόρτιση έχει ολοκληρωθεί και η φόρτιση βρίσκεται σε εξέλιξη. Θα ανάψει όταν η ακίδα του τσιπ σύνδεσης είναι χαμηλή. Ο ακροδέκτης 6 STDBY βρίσκεται πάντα σε κατάσταση υψηλής αντίστασης κατά τη φόρτιση της μπαταρίας. Αυτή τη στιγμή, το D4 είναι απενεργοποιημένο. Όταν ολοκληρωθεί η φόρτιση, κατεβάζεται σε χαμηλό επίπεδο από τον εσωτερικό διακόπτη. Αυτή τη στιγμή, το D4 είναι ενεργοποιημένο, υποδεικνύοντας ότι η φόρτιση έχει ολοκληρωθεί. Αντίθετα, στο έργο φόρτισης μπαταρίας, το ρολόι CHRG είναι σε χαμηλό επίπεδο όταν ο ακροδέκτης 7 είναι ενεργοποιημένος και το D5 είναι ενεργοποιημένο αυτή τη στιγμή, υποδεικνύοντας ότι φορτίζει. Όταν ολοκληρωθεί η φόρτιση, βρίσκεται σε κατάσταση υψηλής σύνθετης αντίστασης και η D5 είναι απενεργοποιημένη αυτή τη στιγμή.

Το κύκλωμα συντήρησης υπερφόρτισης και υπερφόρτισης μπαταρίας λιθίου επιλέγει το τσιπ DW01 και συνεργάζεται με το σωλήνα MOS 8205A για ολοκλήρωση. Το DW01 είναι ένα τσιπ κυκλώματος συντήρησης μπαταρίας λιθίου με κυκλώματα παρακολούθησης τάσης και χρονικής καθυστέρησης υψηλής ακρίβειας. Ο ορισμός της ακίδας του τσιπ DW01 φαίνεται στον παρακάτω πίνακα.

Το 8205A είναι ένα κοινό FET βελτιωμένης ισχύος με κανάλια N αποστράγγισης, κατάλληλο για συντήρηση μπαταρίας ή κυκλώματα μεταγωγής χαμηλής τάσης. Η εσωτερική δομή του τσιπ φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.

Το κύκλωμα φόρτισης και συντήρησης της μπαταρίας λιθίου φαίνεται στην παρακάτω εικόνα.

Ανάλυση κυκλώματος: Το Header3 είναι ένας διακόπτης εναλλαγής για τον έλεγχο του εάν χρησιμοποιείται ισχύς μπαταρίας λιθίου.

Κανονική λειτουργία της μπαταρίας λιθίου: Όταν η μπαταρία λιθίου είναι μεταξύ 2.5V και 4.3V, και οι δύο ακίδες 1 και 3 του DW01 εξάγουν υψηλό επίπεδο και η τάση του ακροδέκτη 2 είναι 0V. Σύμφωνα με το σχηματικό διάγραμμα του 8205A, ο ακροδέκτης 1 και ο ακροδέκτης 3 του DW01 συνδέονται ξεχωριστά με τον ακροδέκτη 5 και τον ακροδέκτη 4 του 8205Α. Μπορεί να φανεί ότι και τα δύο τρανζίστορ MOS είναι σε αγωγιμότητα. Αυτή τη στιγμή, ο αρνητικός πόλος της μπαταρίας λιθίου συνδέεται στη γείωση τροφοδοσίας P_ του κυκλώματος μικροελεγκτή και η μπαταρία λιθίου είναι κανονική. τροφοδοτείται από.

Έλεγχος συντήρησης υπερφόρτισης: Όταν η μπαταρία λιθίου φορτίζεται μέσω του κυκλώματος TP4056, η ισχύς της μπαταρίας λιθίου θα αυξάνεται καθώς αυξάνεται ο χρόνος φόρτισης. Όταν η τάση της μπαταρίας λιθίου αυξάνεται στα 4.4 V, ο DW01 πιστεύει ότι η τάση της μπαταρίας λιθίου είναι ήδη σε κατάσταση υπερφόρτισης και χειρίζεται αμέσως τον ακροδέκτη 3 για έξοδο 0V και το τσιπ 8205A G1 δεν έχει τάση, προκαλώντας τον σωλήνα MOS να σταματήσει. Αυτή τη στιγμή, η μπαταρία λιθίου B_ δεν είναι συνδεδεμένη στο τροφοδοτικό κυκλώματος P_ του μικροϋπολογιστή ενός τσιπ, δηλαδή, το κύκλωμα φόρτισης της μπαταρίας λιθίου είναι μπλοκαρισμένο και η φόρτιση διακόπτεται. Παρόλο που ο σωλήνας διακόπτη ελέγχου υπερφόρτισης είναι απενεργοποιημένος, η κατεύθυνση της εσωτερικής του διόδου είναι ίδια με αυτή του κυκλώματος εκφόρτισης, επομένως όταν ένα φορτίο εκφόρτισης συνδέεται μεταξύ P+ και P_, μπορεί ακόμα να αποφορτιστεί. Όταν η τάση της μπαταρίας λιθίου είναι χαμηλότερη από 4.3 V, το DW01 σταματά την κατάσταση συντήρησης υπερφόρτισης. Αυτή τη στιγμή, η μπαταρία λιθίου B_ συνδέεται στο τροφοδοτικό P_ του κυκλώματος του μικροελεγκτή και η κανονική φόρτιση και εκφόρτιση εκτελείται ξανά.

Έλεγχος συντήρησης υπερβολικής εκφόρτισης: Όταν η μπαταρία λιθίου αποφορτίζεται με εξωτερικό φορτίο, η τάση της μπαταρίας λιθίου θα πέσει αργά. Το DW01 ανιχνεύει την τάση της μπαταρίας λιθίου μέσω της αντίστασης R26. Όταν η τάση πέφτει στα 2.3 V, ο DW01 πιστεύει ότι η τάση της μπαταρίας λιθίου βρίσκεται ήδη σε κατάσταση υπερβολικής εκφόρτισης και χειρίζεται αμέσως την ακίδα 1 για έξοδο 0V και το τσιπ 8205A G2 δεν έχει τάση που προκαλεί τη διακοπή του σωλήνα MOS. Αυτή τη στιγμή, η μπαταρία λιθίου B_ δεν είναι συνδεδεμένη στο τροφοδοτικό του κυκλώματος P_ του μικροϋπολογιστή ενός τσιπ, δηλαδή, το κύκλωμα εκφόρτισης της μπαταρίας λιθίου έχει μπλοκαριστεί και η εκφόρτιση διακόπτεται. Όταν είναι συνδεδεμένο στο κύκλωμα TP4056 για φόρτιση, αφού το DW01 ανιχνεύσει την τάση φόρτισης μέσω του B_, ελέγχει την ακίδα 1 για έξοδο σε υψηλό επίπεδο. Αυτή τη στιγμή, η μπαταρία λιθίου B_ συνδέεται στο τροφοδοτικό P_ του κυκλώματος του μικροελεγκτή και εκτελείται ξανά η κανονική φόρτιση και εκφόρτιση.