Se syöttää 3.3 V jännitteen piirijärjestelmään litiumakun kautta, ja sillä on USB-latauksen ja ylilatauksen ylläpitotoiminto.

USB-lataus valitsee TP4056-sirupiirin valmiiksi. TP4056 on yksikennoinen litiumioniakku vakaa virta/stabiloidun jännitteen lineaarinen laturi. PMOSFET-arkkitehtuuri on valittu sisäisesti ja yhdistetty käänteisen latauksen estopiiriin, joten ulkoista eristysdiodia ei tarvita. Lämpöpalaute voi aktiivisesti säätää latausvirtaa rajoittamaan sirun lämpötilaa suuren tehon käytössä tai korkeassa ympäristön lämpötilassa. Latausjännite on vakaa 4.2 V, ja latausvirtaa voidaan säätää ulkoisesti vastuksen kautta. Kun latausvirta saavuttaa kymmenesosan asetetusta arvosta lopullisen latausjännitteen saavuttamisen jälkeen, TP4056 lopettaa latausjakson aktiivisesti.

Kun tulojännitettä ei ole, TP4056 siirtyy aktiivisesti matalan virran tilaan, mikä vähentää akun vuotovirran alle 2 uA:iin. TP4056 voidaan myös asettaa sammutustilaan, kun virtalähdettä on, jolloin syöttövirta pienenee 55uA:iin. TP4056:n nastan määritelmä on esitetty seuraavassa taulukossa.

USB-latauspiirikaavio on seuraava:

Piirianalyysi: Otsikko2 on liitäntänapa, ja B+ ja B_ on kytketty erikseen litiumakun positiiviseen ja negatiiviseen napaan. TP4:n nastat 8 ja 4056 on kytketty 5 V:n USB-virtalähteen jännitteeseen ja nasta 3 on kytketty GND:hen täydentämään virransyöttö ja sirun käyttöönotto. Kytke 1-nastainen TEMP GND:hen, kytke akun lämpötilan valvontatoiminto pois päältä, 2-pin PROG liitä vastus R23 ja liitä sitten GND:hen, latausvirta voidaan arvioida seuraavan kaavan mukaan.

5-nastainen BAT syöttää akkuun latausvirran ja 4.2 V latausjännitteen. Merkkivalot D4 ja D5 ovat ylösvetotilassa osoittaen, että lataus on valmis ja lataus on käynnissä. Se syttyy, kun liitäntäsirun tappi on alhainen. Nasta 6 STDBY on aina korkean impedanssin tilassa akun latauksen aikana. Tällä hetkellä D4 on pois päältä. Kun lataus on valmis, se lasketaan alhaiselle tasolle sisäisellä kytkimellä. Tällä hetkellä D4 on päällä, mikä osoittaa, että lataus on valmis. Päinvastoin, akun latausprojektissa CHRG-kello on matalalla tasolla, kun nasta 7 on päällä, ja D5 on tällä hetkellä päällä, mikä osoittaa, että se latautuu. Kun lataus on valmis, se on korkean impedanssin tilassa ja D5 on tällä hetkellä pois päältä.

Litiumakun ylilataus- ja ylipurkaushuoltopiiri valitsee DW01-sirun ja tekee yhteistyötä MOS-putken 8205A kanssa. DW01 on litiumakun huoltopiirisiru, jossa on erittäin tarkka jännitteen valvonta ja viivepiirit. DW01-sirun nastan määritelmä on esitetty alla olevassa taulukossa.

8205A on yleinen N-kanavainen tehostettu FET, joka sopii akun huoltoon tai pienjännitekytkentäpiireihin. Sirun sisäinen rakenne on esitetty alla olevassa kuvassa.

Litiumakun lataus- ja huoltopiiri on esitetty alla olevassa kuvassa.

Piirianalyysi: Header3 on vaihtokytkin, jolla ohjataan, käytetäänkö litiumakkuvirtaa.

Litiumpariston normaali toiminta: Kun litiumakun jännite on välillä 2.5–4.3 V, molemmat DW1:n nastat 3 ja 01 antavat korkean lähtötason ja nastan 2 jännite on 0 V. 8205A:n kaavion mukaan DW1:n nastat 3 ja 01 on kytketty erikseen 5A:n nastaihin 4 ja 8205. Voidaan nähdä, että molemmat MOS-transistorit ovat johtavia. Tällä hetkellä litiumakun negatiivinen napa on kytketty mikrokontrolleripiirin virtalähteen maahan P_ ja litiumakku on normaali. voimanlähteenä.

Ylilatauksen ylläpito: Kun litiumakku ladataan TP4056-piirin kautta, litiumakun teho kasvaa latausajan pidentyessä. Kun litiumakun jännite nousee 4.4 V:iin, DW01 ajattelee, että litiumakun jännite on jo ylilataustilassa, ja manipuloi välittömästi nastaa 3 ulostuloon 0 V, ja 8205A sirussa G1 ei ole jännitettä, mikä aiheuttaa MOS-putken. pysähtyä. Tällä hetkellä litiumakkua B_ ei ole kytketty yksisirun mikrotietokoneen virtalähteeseen P_, eli litiumakun latauspiiri on tukossa ja lataus pysähtyy. Vaikka ylilatauksen ohjauskytkimen putki on pois päältä, sen sisäisen diodin suunta on sama kuin purkauspiirin, joten kun purkauskuorma on kytketty P+:n ja P_:n välille, se voidaan silti purkaa. Kun litiumakun jännite on alle 4.3 V, DW01 pysäyttää ylilatauksen ylläpitotilan. Tällä hetkellä litiumakku B_ kytketään mikrokontrolleripiirin virtalähteeseen P_ ja normaali lataus ja purkaus suoritetaan uudelleen.

Ylipurkauksen ylläpito: Kun litiumakku puretaan ulkoisella kuormalla, litiumakun jännite laskee hitaasti. DW01 havaitsee litiumakun jännitteen R26-vastuksen kautta. Kun jännite putoaa 2.3 V:iin, DW01 ajattelee, että litiumakun jännite on jo ylipurkausjännitteessä, ja manipuloi välittömästi nastaa 1 ulostuloon 0 V, ja 8205A sirulla G2 ei ole jännitettä, joka aiheuttaisi MOS-putken pysähtymisen. Tällä hetkellä litiumakkua B_ ei ole kytketty yksisirun mikrotietokoneen piirin virtalähteeseen P_, eli litiumakun purkauspiiri on tukossa ja purkaus pysähtyy. Kun DW4056 on liitetty TP01-piiriin latausta varten, sen jälkeen kun DW1 havaitsee latausjännitteen B_:n kautta, se ohjaa nastaa XNUMX antamaan korkean tason. Tällä hetkellä litiumakku B_ kytketään mikrokontrolleripiirin virtalähteeseen P_ ja normaali lataus ja purkaus suoritetaan uudelleen.