See varustab liitiumaku kaudu vooluahela süsteemi 3.3 V pingega ning sellel on USB-laadimise ja ülelaadimise hooldusfunktsioon.

USB-laadimine valib lõpuleviimiseks TP4056 kiibiahela. TP4056 on üheelemendiline liitiumioonaku stabiilne voolu/stabiliseeritud pingega lineaarne laadija. PMOSFET-arhitektuur valitakse sisemiselt ja kombineeritakse vastupidise laadimisahelaga, seega pole välist eraldusdioodi vaja. Termiline tagasiside võib laadimisvoolu aktiivselt reguleerida, et piirata kiibi temperatuuri suure võimsusega töötamise või kõrge ümbritseva õhu temperatuuri tingimustes. Laadimispinge on stabiilne 4.2 V ja laadimisvoolu saab reguleerida väliselt läbi takisti. Kui laadimisvool jõuab pärast lõpliku laadimispinge saavutamist ühe kümnendiku seadistatud väärtusest, lõpetab TP4056 laadimistsükli aktiivselt.

Kui sisendpinget pole, läheb TP4056 aktiivselt madala voolu olekusse, vähendades aku lekkevoolu alla 2uA. TP4056 saab ka toiteallika olemasolul lülitada väljalülitusrežiimile, vähendades toitevoolu 55uA-ni. TP4056 tihvti määratlus on näidatud järgmises tabelis.

USB-laadimise skeem on järgmine:

Vooluahela analüüs: Header2 on ühendusklemm ning B+ ja B_ on eraldi ühendatud liitiumaku positiivse ja negatiivse poolusega. TP4 tihvtid 8 ja 4056 on ühendatud USB toiteallika pingega 5 V ja pin 3 on ühendatud GND-ga, et viia lõpule toiteallikas ja kiibi lubamine. Ühendage 1 kontaktiga TEMP GND-ga, lülitage aku temperatuuri jälgimise funktsioon välja, 2 kontaktiga PROG ühendage takisti R23 ja seejärel ühendage GND-ga, laadimisvoolu saab hinnata järgmise valemi järgi.

5-kontaktiline BAT annab akule laadimisvoolu ja 4.2 V laadimispinge. Märgutuled D4 ja D5 on ülestõstetud olekus, mis näitab, et laadimine on lõppenud ja laadimine käib. See süttib, kui ühenduskiibi tihvt on madal. Pin 6 STDBY on aku laadimise ajal alati suure takistusega olekus. Praegu on D4 välja lülitatud. Kui laadimine on lõppenud, tõmmatakse see sisemise lüliti abil madalale tasemele. Sel hetkel põleb D4, mis näitab, et laadimine on lõppenud. Vastupidi, aku laadimisprojektis on CHRG-kell madalal tasemel, kui viik 7 on sisse lülitatud, ja D5 on sel hetkel sisse lülitatud, mis näitab, et see laeb. Kui laadimine on lõppenud, on see suure takistusega olekus ja D5 on sel hetkel välja lülitatud.

Liitiumaku ülelaadimise ja tühjenemise hooldusahel valib DW01 kiibi ja teeb lõpuleviimiseks koostööd MOS-toruga 8205A. DW01 on liitiumaku hooldusahela kiip ülitäpse pinge jälgimise ja viiteahelatega. DW01 kiibi viigu määratlus on näidatud allolevas tabelis.

8205A on tavaline N-kanaliga täiustatud võimsusega FET, mis sobib aku hoolduseks või madalpinge lülitusahelateks. Kiibi sisemine struktuur on näidatud alloleval joonisel.

Liitiumaku laadimis- ja hooldusahel on näidatud alloleval joonisel.

Vooluahela analüüs: Header3 on lüliti liitiumaku kasutamise kontrollimiseks.

Liitiumaku normaalne töö: kui liitiumaku pinge on vahemikus 2.5 V kuni 4.3 V, annavad DW1 mõlemad kontaktid 3 ja 01 kõrget väljundit ning kontakti 2 pinge on 0 V. Vastavalt 8205A skemaatilisele skeemile on DW1 tihvtid 3 ja 01 kontaktid eraldi ühendatud 5A kontaktidega 4 ja 8205. On näha, et mõlemad MOS-transistorid on juhtivuses. Sel hetkel on liitiumaku negatiivne poolus ühendatud mikrokontrolleri ahela toiteallika maandusega P_ ja liitiumaku on normaalne. toiteallikaks.

Ülelaadimise hoolduskontroll: kui liitiumakut laetakse TP4056 vooluringi kaudu, suureneb liitiumaku võimsus laadimisaja pikenedes. Kui liitiumaku pinge tõuseb 4.4 V-ni, arvab DW01, et liitiumaku pinge on juba ülelaadimise seisukorras ja manipuleerib viivitamatult kontaktiga 3 väljundiks 0 V ning 8205A kiibil G1 pole pinget, mis põhjustab MOS toru peatuma. Sel hetkel ei ole liitiumaku B_ ühendatud ühekiibilise mikroarvuti vooluahela toiteallikaga P_, see tähendab, et liitiumaku laadimisahel on blokeeritud ja laadimine peatub. Kuigi ülelaadimise juhtlüliti toru on välja lülitatud, on selle sisemise dioodi suund sama mis tühjendusahelal, nii et kui tühjenduskoormus on ühendatud P+ ja P_ vahele, saab seda siiski tühjendada. Kui liitiumaku pinge on madalam kui 4.3 V, peatab DW01 ülelaadimise hooldusseisundi. Sel hetkel ühendatakse liitiumaku B_ mikrokontrolleri ahela toiteallikaga P_ ning toimub uuesti tavaline laadimine ja tühjendamine.

Ületühjenemise hoolduskontroll: kui liitiumaku tühjeneb väliskoormusega, langeb liitiumaku pinge aeglaselt. DW01 tuvastab liitiumaku pinge läbi R26 takisti. Kui pinge langeb 2.3 V-ni, arvab DW01, et liitiumaku pinge on juba ülelaadimise pingeseisundis ja manipuleerib viivitamatult kontaktiga 1, et väljund oleks 0 V ning 8205A kiibil G2 pole pinget, mis põhjustaks MOS-toru seiskumise. Sel hetkel pole liitiumaku B_ ühendatud ühekiibilise mikroarvuti vooluahela toiteallikaga P_, see tähendab, et liitiumaku tühjendusahel on blokeeritud ja tühjenemine peatatakse. Kui DW4056 on laadimiseks ühendatud vooluahelaga TP01, siis pärast seda, kui DW1 tuvastab laadimispinge läbi B_, juhib see kontakti XNUMX kõrge taseme väljastamiseks. Sel hetkel ühendatakse liitiumaku B_ mikrokontrolleri ahela toiteallikaga P_ ning taas toimub tavaline laadimine ja tühjendamine.