તે લિથિયમ બેટરી દ્વારા સર્કિટ સિસ્ટમને 3.3V વોલ્ટેજ સપ્લાય કરે છે અને તેમાં USB ચાર્જિંગ અને ઓવરચાર્જ મેન્ટેનન્સનું કાર્ય છે.

USB ચાર્જિંગ પૂર્ણ કરવા માટે TP4056 ચિપ સર્કિટ પસંદ કરે છે. TP4056 એ સિંગલ-સેલ લિથિયમ-આયન બેટરી સ્થિર વર્તમાન/સ્થિર વોલ્ટેજ રેખીય ચાર્જર છે. PMOSFET આર્કિટેક્ચરને આંતરિક રીતે પસંદ કરવામાં આવે છે અને તેને વિરોધી રિવર્સ ચાર્જિંગ સર્કિટ સાથે જોડવામાં આવે છે, તેથી કોઈ બાહ્ય આઇસોલેશન ડાયોડની જરૂર નથી. થર્મલ પ્રતિસાદ ઉચ્ચ-પાવર ઓપરેશન અથવા ઉચ્ચ આસપાસના તાપમાનની પરિસ્થિતિઓ હેઠળ ચિપ તાપમાનને નિયંત્રિત કરવા માટે ચાર્જિંગ વર્તમાનને સક્રિય રીતે સમાયોજિત કરી શકે છે. ચાર્જિંગ વોલ્ટેજ 4.2V પર સ્થિર છે, અને ચાર્જિંગ વર્તમાન રેઝિસ્ટર દ્વારા બાહ્ય રીતે સેટ કરી શકાય છે. જ્યારે ચાર્જિંગ વર્તમાન અંતિમ ચાર્જિંગ વોલ્ટેજ પર પહોંચ્યા પછી સેટ મૂલ્યના દસમા ભાગ સુધી પહોંચે છે, ત્યારે TP4056 ચાર્જિંગ ચક્રને સક્રિય રીતે સમાપ્ત કરશે.

જ્યારે કોઈ ઇનપુટ વોલ્ટેજ ન હોય, ત્યારે TP4056 સક્રિયપણે નીચા વર્તમાન સ્થિતિમાં પ્રવેશે છે, જે બેટરીના લિકેજ વર્તમાનને 2uA કરતા ઓછું ઘટાડે છે. જ્યારે પાવર સપ્લાય હોય ત્યારે TP4056 ને શટડાઉન મોડમાં પણ મૂકી શકાય છે, જે સપ્લાય વર્તમાનને 55uA સુધી ઘટાડે છે. TP4056 ની પિન વ્યાખ્યા નીચેના કોષ્ટકમાં બતાવવામાં આવી છે.

યુએસબી ચાર્જિંગ સર્કિટ ડાયાગ્રામ નીચે મુજબ છે:

સર્કિટ વિશ્લેષણ: હેડર2 એ કનેક્ટિંગ ટર્મિનલ છે, અને B+ અને B_ લિથિયમ બેટરીના હકારાત્મક અને નકારાત્મક ધ્રુવો સાથે અલગથી જોડાયેલા છે. TP4 નો પિન 8 અને પિન 4056 એ 5V ના USB પાવર સપ્લાય વોલ્ટેજ સાથે જોડાયેલ છે, અને પિન 3 એ ચિપના પાવર સપ્લાય અને સક્ષમતાને પૂર્ણ કરવા માટે GND સાથે જોડાયેલ છે. 1 પિન TEMP ને GND સાથે કનેક્ટ કરો, બેટરી તાપમાન મોનિટરિંગ ફંક્શનને બંધ કરો, 2 પિન PROG કનેક્ટ રેઝિસ્ટર R23 અને પછી GND સાથે કનેક્ટ કરો, નીચેના સૂત્ર અનુસાર ચાર્જિંગ વર્તમાનનો અંદાજ લગાવી શકાય છે.

5-પિન BAT બેટરીને ચાર્જિંગ કરંટ અને 4.2V ચાર્જિંગ વોલ્ટેજ સપ્લાય કરે છે. સૂચક લાઇટ્સ D4 અને D5 પુલ-અપ સ્થિતિમાં છે, જે દર્શાવે છે કે ચાર્જિંગ પૂર્ણ થઈ ગયું છે અને ચાર્જિંગ ચાલુ છે. જ્યારે કનેક્શન ચિપ પિન ઓછી હશે ત્યારે તે પ્રકાશિત થશે. પિન 6 STDBY બેટરી ચાર્જિંગ દરમિયાન હંમેશા ઉચ્ચ-અવરોધ સ્થિતિમાં હોય છે. આ ક્ષણે, D4 બંધ છે. જ્યારે ચાર્જિંગ પૂર્ણ થાય છે, ત્યારે તેને આંતરિક સ્વીચ દ્વારા નીચા સ્તરે ખેંચવામાં આવે છે. આ ક્ષણે, D4 ચાલુ છે, જે દર્શાવે છે કે ચાર્જિંગ પૂર્ણ થઈ ગયું છે. તેનાથી વિપરીત, બેટરી ચાર્જિંગ પ્રોજેક્ટમાં, જ્યારે પિન 7 ચાલુ હોય ત્યારે CHRG ઘડિયાળ નીચા સ્તરે હોય છે, અને આ ક્ષણે D5 ચાલુ હોય છે, જે દર્શાવે છે કે તે ચાર્જ થઈ રહી છે. જ્યારે ચાર્જિંગ પૂર્ણ થાય છે, ત્યારે તે ઊંચી અવબાધ સ્થિતિમાં હોય છે, અને આ ક્ષણે D5 બંધ છે.

લિથિયમ બેટરી ઓવરચાર્જ અને ઓવરડિસ્ચાર્જ મેન્ટેનન્સ સર્કિટ DW01 ચિપ પસંદ કરે છે અને પૂર્ણ કરવા માટે MOS ટ્યુબ 8205A સાથે સહકાર આપે છે. DW01 એ ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળા વોલ્ટેજ મોનિટરિંગ અને સમય વિલંબ સર્કિટ સાથે લિથિયમ બેટરી જાળવણી સર્કિટ ચિપ છે. DW01 ચિપની પિન વ્યાખ્યા નીચેના કોષ્ટકમાં બતાવવામાં આવી છે.

8205A એ સામાન્ય ડ્રેઇન એન-ચેનલ ઉન્નત પાવર FET છે, જે બેટરીની જાળવણી અથવા લો-વોલ્ટેજ સ્વિચિંગ સર્કિટ માટે યોગ્ય છે. ચિપની આંતરિક રચના નીચેની આકૃતિમાં બતાવવામાં આવી છે.

લિથિયમ બેટરી ચાર્જિંગ અને મેન્ટેનન્સ સર્કિટ નીચેની આકૃતિમાં બતાવવામાં આવી છે.

સર્કિટ વિશ્લેષણ: હેડર3 એ લિથિયમ બેટરી પાવરનો ઉપયોગ થાય છે કે કેમ તે નિયંત્રિત કરવા માટે એક ટૉગલ સ્વીચ છે.

લિથિયમ બેટરીની સામાન્ય કામગીરી: જ્યારે લિથિયમ બેટરી 2.5V અને 4.3V ની વચ્ચે હોય છે, ત્યારે DW1 ની બંને પિન 3 અને 01 ઉચ્ચ સ્તરના આઉટપુટ, અને પિન 2 નું વોલ્ટેજ 0V છે. 8205A ના યોજનાકીય આકૃતિ અનુસાર, DW1 નો પિન 3 અને પિન 01 અલગથી 5A ના પિન 4 અને પિન 8205 સાથે જોડાયેલા છે. તે જોઈ શકાય છે કે બંને એમઓએસ ટ્રાંઝિસ્ટર વહનમાં છે. આ ક્ષણે, લિથિયમ બેટરીનો નકારાત્મક ધ્રુવ માઇક્રોકન્ટ્રોલર સર્કિટના પાવર સપ્લાય ગ્રાઉન્ડ P_ સાથે જોડાયેલ છે, અને લિથિયમ બેટરી સામાન્ય છે. દ્વારા સંચાલિત.

ઓવરચાર્જ જાળવણી નિયંત્રણ: જ્યારે લિથિયમ બેટરીને TP4056 સર્કિટ દ્વારા ચાર્જ કરવામાં આવે છે, ત્યારે ચાર્જિંગનો સમય વધે તેમ લિથિયમ બેટરી પાવર વધશે. જ્યારે લિથિયમ બેટરીનું વોલ્ટેજ 4.4V સુધી વધે છે, ત્યારે DW01 વિચારે છે કે લિથિયમ બેટરીનું વોલ્ટેજ પહેલેથી જ ઓવરચાર્જ સ્થિતિમાં છે, અને તરત જ પિન 3 ને આઉટપુટ 0V કરવા માટે મેનિપ્યુલેટ કરે છે, અને 8205A ચિપ G1 માં કોઈ વોલ્ટેજ નથી, જેના કારણે MOS ટ્યુબમાં ઘટાડો થાય છે. બંધ કરો. આ ક્ષણે, લિથિયમ બેટરી B_ સિંગલ-ચિપ માઇક્રોકોમ્પ્યુટરના સર્કિટ પાવર સપ્લાય P_ સાથે જોડાયેલ નથી, એટલે કે, લિથિયમ બેટરીનું ચાર્જિંગ સર્કિટ અવરોધિત છે, અને ચાર્જિંગ બંધ છે. ઓવરચાર્જ કંટ્રોલ સ્વીચ ટ્યુબ બંધ હોવા છતાં, તેના આંતરિક ડાયોડની દિશા ડિસ્ચાર્જ સર્કિટ જેવી જ છે, તેથી જ્યારે ડિસ્ચાર્જ લોડ P+ અને P_ વચ્ચે જોડાયેલ હોય, તો પણ તેને ડિસ્ચાર્જ કરી શકાય છે. જ્યારે લિથિયમ બેટરીનું વોલ્ટેજ 4.3V કરતા ઓછું હોય છે, ત્યારે DW01 ઓવરચાર્જ જાળવણીની સ્થિતિને અટકાવે છે. આ ક્ષણે, લિથિયમ બેટરી B_ માઇક્રોકન્ટ્રોલર સર્કિટના પાવર સપ્લાય P_ સાથે જોડાયેલ છે, અને સામાન્ય ચાર્જ અને ડિસ્ચાર્જ ફરીથી કરવામાં આવે છે.

ઓવર-ડિસ્ચાર્જ જાળવણી નિયંત્રણ: જ્યારે લિથિયમ બેટરીને બાહ્ય લોડ સાથે ડિસ્ચાર્જ કરવામાં આવે છે, ત્યારે લિથિયમ બેટરીનું વોલ્ટેજ ધીમે ધીમે ઘટશે. DW01 R26 રેઝિસ્ટર દ્વારા લિથિયમ બેટરીનું વોલ્ટેજ શોધે છે. જ્યારે વોલ્ટેજ 2.3V સુધી ઘટી જાય છે, ત્યારે DW01 વિચારે છે કે લિથિયમ બેટરી વોલ્ટેજ પહેલાથી જ ઓવર-ડિસ્ચાર્જ વોલ્ટેજ સ્થિતિમાં છે, અને તરત જ પિન 1 ને આઉટપુટ 0V માટે મેનિપ્યુલેટ કરે છે, અને 8205A ચિપ G2 માં કોઈ વોલ્ટેજ નથી જેના કારણે MOS ટ્યુબ બંધ થાય છે. આ ક્ષણે, લિથિયમ બેટરી B_ સિંગલ-ચિપ માઇક્રોકોમ્પ્યુટરના સર્કિટ પાવર સપ્લાય P_ સાથે જોડાયેલ નથી, એટલે કે, લિથિયમ બેટરીનું ડિસ્ચાર્જ સર્કિટ અવરોધિત છે, અને ડિસ્ચાર્જ બંધ છે. જ્યારે ચાર્જિંગ માટે TP4056 સર્કિટ સાથે જોડાયેલ હોય, ત્યારે DW01 B_ દ્વારા ચાર્જિંગ વોલ્ટેજ શોધે છે, તે ઉચ્ચ સ્તરનું આઉટપુટ કરવા માટે પિન 1 ને નિયંત્રિત કરે છે. આ ક્ષણે, લિથિયમ બેટરી B_ માઇક્રોકન્ટ્રોલર સર્કિટના પાવર સપ્લાય P_ સાથે જોડાયેલ છે, અને સામાન્ય ચાર્જ અને ડિસ્ચાર્જ ફરીથી કરવામાં આવે છે.