Ini memasok tegangan 3.3V ke sistem sirkuit melalui baterai lithium, dan memiliki fungsi pengisian daya USB dan perawatan yang terlalu mahal.

Pengisian USB memilih rangkaian chip TP4056 untuk diselesaikan. TP4056 adalah baterai lithium-ion sel tunggal yang stabil saat ini/tegangan stabil charger linier. Arsitektur PMOSFET dipilih secara internal dan dikombinasikan dengan sirkuit pengisian anti-balik, sehingga tidak diperlukan dioda isolasi eksternal. Umpan balik termal dapat secara aktif menyesuaikan arus pengisian untuk membatasi suhu chip di bawah operasi daya tinggi atau kondisi suhu sekitar yang tinggi. Tegangan pengisian stabil pada 4.2V, dan arus pengisian dapat diatur secara eksternal melalui resistor. Ketika arus pengisian mencapai sepersepuluh dari nilai yang ditetapkan setelah mencapai tegangan pengisian akhir, TP4056 akan secara aktif menghentikan siklus pengisian.

Ketika tidak ada tegangan input, TP4056 secara aktif memasuki kondisi arus rendah, mengurangi arus bocor baterai menjadi kurang dari 2uA. TP4056 juga dapat ditempatkan dalam mode shutdown ketika ada catu daya, mengurangi arus catu menjadi 55uA. Definisi pin TP4056 ditunjukkan pada tabel berikut.

Diagram rangkaian pengisian USB adalah sebagai berikut:

Analisis sirkuit: Header2 adalah terminal penghubung, dan B+ dan B_ secara terpisah terhubung ke kutub positif dan negatif baterai lithium. Pin 4 dan Pin 8 dari TP4056 terhubung ke tegangan catu daya USB 5V, dan Pin 3 terhubung ke GND untuk melengkapi catu daya dan pengaktifan chip. Hubungkan 1 pin TEMP ke GND, matikan fungsi pemantauan suhu baterai, 2 pin PROG sambungkan resistor R23 dan kemudian sambungkan ke GND, arus pengisian dapat diperkirakan sesuai dengan rumus berikut.

BAT 5-pin memasok arus pengisian dan tegangan pengisian 4.2V ke baterai. Lampu indikator D4 dan D5 dalam keadaan pull-up, menunjukkan bahwa pengisian telah selesai dan pengisian sedang berlangsung. Ini akan menyala ketika pin chip koneksi rendah. Pin 6 STDBY selalu dalam keadaan impedansi tinggi selama pengisian baterai. Pada saat ini, D4 mati. Ketika pengisian selesai, itu ditarik ke tingkat rendah oleh sakelar internal. Pada saat ini, D4 menyala, menunjukkan bahwa pengisian selesai. Sebaliknya, dalam proyek pengisian baterai, jam CHRG berada pada level rendah saat pin 7 aktif, dan D5 menyala saat ini, menunjukkan bahwa sedang diisi. Ketika pengisian selesai, itu dalam keadaan impedansi tinggi, dan D5 mati pada saat ini.

Sirkuit perawatan overcharge dan overdischarge baterai lithium memilih chip DW01 dan bekerja sama dengan tabung MOS 8205A untuk menyelesaikannya. DW01 adalah chip sirkuit perawatan baterai lithium dengan pemantauan tegangan presisi tinggi dan sirkuit waktu tunda. Definisi pin chip DW01 ditunjukkan pada tabel di bawah ini.

8205A adalah FET daya yang ditingkatkan saluran N saluran umum, cocok untuk perawatan baterai atau sirkuit switching tegangan rendah. Struktur internal chip ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Sirkuit pengisian dan perawatan baterai lithium ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Analisis sirkuit: Header3 adalah sakelar sakelar untuk mengontrol apakah daya baterai lithium digunakan.

Operasi normal baterai lithium: Ketika baterai lithium antara 2.5V dan 4.3V, kedua pin 1 dan 3 dari output DW01 tingkat tinggi, dan tegangan pin 2 adalah 0V. Menurut diagram skema 8205A, pin 1 dan pin 3 dari DW01 secara terpisah terhubung ke pin 5 dan pin 4 dari 8205A. Dapat dilihat bahwa kedua transistor MOS dalam keadaan konduksi. Pada saat ini, kutub negatif baterai lithium terhubung ke ground catu daya P_ sirkuit mikrokontroler, dan baterai lithium normal. dipersembahkan oleh.

Kontrol perawatan overcharge: Ketika baterai lithium diisi melalui sirkuit TP4056, daya baterai lithium akan meningkat seiring dengan bertambahnya waktu pengisian. Ketika tegangan baterai lithium naik ke 4.4V, DW01 berpikir bahwa tegangan baterai lithium sudah dalam kondisi overcharge, dan segera memanipulasi pin 3 untuk output 0V, dan chip 8205A G1 tidak memiliki tegangan, menyebabkan tabung MOS untuk berhenti. Pada saat ini, baterai lithium B_ tidak terhubung ke catu daya sirkuit P_ dari komputer mikro chip tunggal, yaitu, sirkuit pengisian baterai lithium diblokir, dan pengisian dihentikan. Meskipun tabung sakelar kendali overcharge dimatikan, arah dioda internalnya sama dengan arah rangkaian pelepasan, sehingga ketika beban pelepasan dihubungkan antara P+ dan P_, ia masih dapat dikosongkan. Ketika tegangan baterai lithium lebih rendah dari 4.3V, DW01 menghentikan kondisi perawatan yang terlalu mahal. Pada saat ini, baterai lithium B_ terhubung ke catu daya P_ dari rangkaian mikrokontroler, dan pengisian dan pengosongan normal dilakukan lagi.

Kontrol perawatan over-discharge: Ketika baterai lithium habis dengan beban eksternal, tegangan baterai lithium perlahan-lahan akan turun. DW01 mendeteksi tegangan baterai lithium melalui resistor R26. Ketika tegangan turun menjadi 2.3V, DW01 berpikir bahwa tegangan baterai lithium sudah dalam kondisi tegangan over-discharge, dan segera memanipulasi pin 1 untuk menghasilkan 0V, dan chip 8205A G2 tidak memiliki tegangan yang menyebabkan tabung MOS berhenti. Pada saat ini, baterai lithium B_ tidak terhubung ke catu daya sirkuit P_ dari komputer mikro chip tunggal, yaitu, sirkuit pelepasan baterai lithium diblokir, dan pelepasan dihentikan. Saat terhubung ke sirkuit TP4056 untuk pengisian daya, setelah DW01 mendeteksi tegangan pengisian melalui B_, ia mengontrol pin 1 untuk menghasilkan tingkat tinggi. Pada saat ini, baterai lithium B_ terhubung ke catu daya P_ dari rangkaian mikrokontroler, dan pengisian dan pengosongan normal dilakukan lagi.