Il fournit une tension de 3.3 V au système de circuit via la batterie au lithium et a la fonction de charge USB et de maintenance de surcharge.

Le chargement USB sélectionne le circuit de la puce TP4056 à compléter. Le TP4056 est un chargeur linéaire à courant stable/tension stabilisée pour batterie lithium-ion monocellulaire. L’architecture PMOSFET est sélectionnée en interne et combinée à un circuit de charge anti-retour, de sorte qu’aucune diode d’isolement externe n’est requise. Le retour thermique peut ajuster activement le courant de charge pour contraindre la température de la puce dans des conditions de fonctionnement à haute puissance ou de température ambiante élevée. La tension de charge est stable à 4.2 V et le courant de charge peut être réglé de manière externe via une résistance. Lorsque le courant de charge atteint un dixième de la valeur définie après avoir atteint la tension de charge finale, le TP4056 terminera activement le cycle de charge.

Lorsqu’il n’y a pas de tension d’entrée, le TP4056 entre activement dans un état de faible courant, réduisant le courant de fuite de la batterie à moins de 2uA. Le TP4056 peut également être placé en mode arrêt lorsqu’il y a une alimentation électrique, réduisant le courant d’alimentation à 55uA. La définition des broches du TP4056 est indiquée dans le tableau suivant.

Le schéma du circuit de charge USB est le suivant :

Analyse du circuit : Header2 est la borne de connexion, et B+ et B_ sont connectés séparément aux pôles positif et négatif de la batterie au lithium. Les broches 4 et 8 du TP4056 sont connectées à la tension d’alimentation USB de 5 V, et la broche 3 est connectée à GND pour compléter l’alimentation et l’activation de la puce. Connectez 1 broche TEMP à GND, désactivez la fonction de surveillance de la température de la batterie, 2 broches PROG connectez la résistance R23, puis connectez-vous à GND, le courant de charge peut être estimé selon la formule suivante.

Le BAT à 5 broches fournit un courant de charge et une tension de charge de 4.2 V à la batterie. Les voyants D4 et D5 sont à l’état pull-up, indiquant que la charge est terminée et que la charge est en cours. Il s’allumera lorsque la broche de la puce de connexion est faible. La broche 6 STDBY est toujours en état de haute impédance pendant la charge de la batterie. A ce moment, D4 est éteint. Lorsque la charge est terminée, elle est abaissée à un niveau bas par l’interrupteur interne. A ce moment, D4 est allumé, indiquant que la charge est terminée. Au contraire, dans le projet de charge de la batterie, l’horloge CHRG est à un niveau bas lorsque la broche 7 est allumée et D5 est allumé à ce moment, indiquant qu’elle est en charge. Lorsque la charge est terminée, il est dans un état d’impédance élevée et D5 est éteint à ce moment.

Le circuit de maintenance de surcharge et de décharge excessive de la batterie au lithium sélectionne la puce DW01 et coopère avec le tube MOS 8205A pour terminer. DW01 est une puce de circuit de maintenance de batterie au lithium avec des circuits de surveillance de tension et de temporisation de haute précision. La définition des broches de la puce DW01 est indiquée dans le tableau ci-dessous.

8205A est un FET de puissance amélioré à canal N à drain commun, adapté à la maintenance de la batterie ou aux circuits de commutation basse tension. La structure interne de la puce est illustrée dans la figure ci-dessous.

Le circuit de charge et d’entretien de la batterie au lithium est illustré dans la figure ci-dessous.

Analyse de circuit : Header3 est un interrupteur à bascule pour contrôler si la batterie au lithium est utilisée.

Fonctionnement normal de la batterie au lithium : lorsque la batterie au lithium est comprise entre 2.5 V et 4.3 V, les deux broches 1 et 3 de DW01 produisent un niveau élevé et la tension de la broche 2 est de 0 V. Selon le schéma de principe du 8205A, les broches 1 et 3 de DW01 sont connectées séparément aux broches 5 et 4 de 8205A. On voit que les deux transistors MOS sont en conduction. A ce moment, le pôle négatif de la batterie au lithium est connecté à la masse d’alimentation P_ du circuit du microcontrôleur, et la batterie au lithium est normale. Alimenté par.

Contrôle de maintenance de surcharge : lorsque la batterie au lithium est chargée via le circuit TP4056, la puissance de la batterie au lithium augmente à mesure que le temps de charge augmente. Lorsque la tension de la batterie au lithium atteint 4.4 V, DW01 pense que la tension de la batterie au lithium est déjà en état de surcharge et manipule immédiatement la broche 3 pour produire 0 V, et la puce 8205A G1 n’a pas de tension, provoquant le tube MOS arrêter. A ce moment, la batterie au lithium B_ n’est pas connectée à l’alimentation du circuit P_ du micro-ordinateur monopuce, c’est-à-dire que le circuit de charge de la batterie au lithium est bloqué et la charge est arrêtée. Bien que le tube du commutateur de contrôle de surcharge soit éteint, la direction de sa diode interne est la même que celle du circuit de décharge, donc lorsqu’une charge de décharge est connectée entre P+ et P_, elle peut toujours être déchargée. Lorsque la tension de la batterie au lithium est inférieure à 4.3 V, le DW01 arrête la condition de maintenance de surcharge. A ce moment, la batterie au lithium B_ est connectée à l’alimentation P_ du circuit du microcontrôleur, et la charge et la décharge normales sont à nouveau effectuées.

Contrôle de maintenance de décharge excessive : lorsque la batterie au lithium est déchargée avec une charge externe, la tension de la batterie au lithium chute lentement. DW01 détecte la tension de la batterie au lithium à travers la résistance R26. Lorsque la tension chute à 2.3 V, DW01 pense que la tension de la batterie au lithium est déjà en état de tension de décharge excessive et manipule immédiatement la broche 1 pour produire 0 V, et la puce 8205A G2 n’a pas de tension provoquant l’arrêt du tube MOS. A ce moment, la batterie au lithium B_ n’est pas connectée à l’alimentation du circuit P_ du micro-ordinateur monopuce, c’est-à-dire que le circuit de décharge de la batterie au lithium est bloqué, et la décharge est arrêtée. Lorsqu’il est connecté au circuit TP4056 pour la charge, une fois que DW01 a détecté la tension de charge via B_, il contrôle la broche 1 pour produire un niveau élevé. A ce moment, la batterie au lithium B_ est connectée à l’alimentation P_ du circuit du microcontrôleur, et une charge et une décharge normales sont à nouveau effectuées.