Fornisce una tensione di 3.3 V al sistema del circuito attraverso la batteria al litio e ha la funzione di ricarica USB e mantenimento del sovraccarico.

La ricarica USB seleziona il circuito del chip TP4056 da completare. TP4056 è un caricabatterie lineare a corrente stabile/tensione stabilizzata a batteria agli ioni di litio a cella singola. L’architettura PMOSFET è selezionata internamente e combinata con un circuito di carica anti-inversione, quindi non è necessario alcun diodo di isolamento esterno. Il feedback termico può regolare attivamente la corrente di carica per limitare la temperatura del chip in condizioni di funzionamento ad alta potenza o temperatura ambiente elevata. La tensione di carica è stabile a 4.2 V e la corrente di carica può essere impostata esternamente tramite un resistore. Quando la corrente di carica raggiunge un decimo del valore impostato dopo aver raggiunto la tensione di carica finale, TP4056 interromperà attivamente il ciclo di carica.

Quando non c’è tensione in ingresso, TP4056 entra attivamente in uno stato di bassa corrente, riducendo la corrente di dispersione della batteria a meno di 2uA. TP4056 può anche essere messo in modalità di spegnimento quando c’è alimentazione, riducendo la corrente di alimentazione a 55uA. La definizione del pin di TP4056 è mostrata nella tabella seguente.

Lo schema del circuito di ricarica USB è il seguente:

Analisi del circuito: Header2 è il terminale di collegamento e B+ e B_ sono collegati separatamente ai poli positivo e negativo della batteria al litio. Il pin 4 e il pin 8 di TP4056 sono collegati alla tensione di alimentazione USB di 5 V e il pin 3 è collegato a GND per completare l’alimentazione e l’abilitazione del chip. Collegare 1 pin TEMP a GND, disattivare la funzione di monitoraggio della temperatura della batteria, collegare il resistore R2 PROG a 23 pin e quindi collegare a GND, la corrente di carica può essere stimata secondo la seguente formula.

Il BAT a 5 pin fornisce corrente di carica e tensione di carica di 4.2 V alla batteria. Le spie luminose D4 e D5 sono nello stato pull-up, indicando che la carica è completa e la carica è in corso. Si accenderà quando il pin del chip di connessione è basso. Il pin 6 STDBY è sempre in stato di alta impedenza durante la carica della batteria. In questo momento, D4 è spento. Quando la carica è completata, viene abbassata al livello basso dall’interruttore interno. In questo momento, D4 è acceso, indicando che la carica è completa. Al contrario, nel progetto di carica della batteria, l’orologio CHRG è a livello basso quando il pin 7 è acceso e D5 è acceso in questo momento, indicando che è in carica. Quando la carica è completata, è in uno stato di alta impedenza e D5 è spento in questo momento.

Il circuito di manutenzione di sovraccarico e sovrascarica della batteria al litio seleziona il chip DW01 e coopera con il tubo MOS 8205A per completare. DW01 è un chip del circuito di manutenzione della batteria al litio con monitoraggio della tensione ad alta precisione e circuiti di ritardo. La definizione del pin del chip DW01 è mostrata nella tabella seguente.

8205A è un FET di potenza potenziato a canale N di drain comune, adatto per la manutenzione della batteria o per circuiti di commutazione a bassa tensione. La struttura interna del chip è mostrata nella figura sottostante.

Il circuito di carica e manutenzione della batteria al litio è mostrato nella figura sottostante.

Analisi del circuito: Header3 è un interruttore a levetta per controllare se viene utilizzata la batteria al litio.

Funzionamento normale della batteria al litio: quando la batteria al litio è compresa tra 2.5 V e 4.3 V, entrambi i pin 1 e 3 di DW01 emettono un livello alto e la tensione del pin 2 è 0 V. Secondo il diagramma schematico di 8205A, il pin 1 e il pin 3 di DW01 sono collegati separatamente al pin 5 e al pin 4 di 8205A. Si può notare che entrambi i transistor MOS sono in conduzione. In questo momento, il polo negativo della batteria al litio è collegato alla massa di alimentazione P_ del circuito del microcontrollore e la batteria al litio è normale. offerto da.

Controllo manutenzione sovraccarico: quando la batteria al litio viene caricata tramite il circuito TP4056, la potenza della batteria al litio aumenterà all’aumentare del tempo di ricarica. Quando la tensione della batteria al litio sale a 4.4 V, DW01 pensa che la tensione della batteria al litio sia già in una condizione di sovraccarico e manipola immediatamente il pin 3 per emettere 0 V, e il chip 8205A G1 non ha tensione, causando il tubo MOS fermare. In questo momento, la batteria al litio B_ non è collegata all’alimentazione del circuito P_ del microcomputer a chip singolo, cioè il circuito di carica della batteria al litio è bloccato e la carica viene interrotta. Sebbene il tubo dell’interruttore di controllo del sovraccarico sia spento, la direzione del suo diodo interno è la stessa di quella del circuito di scarica, quindi quando un carico di scarica è collegato tra P+ e P_, può ancora essere scaricato. Quando la tensione della batteria al litio è inferiore a 4.3V, il DW01 interrompe la condizione di mantenimento del sovraccarico. In questo momento, la batteria al litio B_ è collegata all’alimentazione P_ del circuito del microcontrollore e vengono eseguite nuovamente le normali operazioni di carica e scarica.

Controllo di manutenzione sovrascarica: quando la batteria al litio viene scaricata con un carico esterno, la tensione della batteria al litio diminuirà lentamente. DW01 rileva la tensione della batteria al litio tramite il resistore R26. Quando la tensione scende a 2.3 V, DW01 pensa che la tensione della batteria al litio sia già nella condizione di tensione di scarica eccessiva e manipola immediatamente il pin 1 in uscita a 0 V, e il chip G8205 2A non ha tensione causando l’arresto del tubo MOS. In questo momento, la batteria al litio B_ non è collegata all’alimentazione del circuito P_ del microcomputer a chip singolo, cioè il circuito di scarica della batteria al litio è bloccato e la scarica viene interrotta. Quando è collegato al circuito TP4056 per la carica, dopo che DW01 rileva la tensione di carica tramite B_, controlla il pin 1 per emettere un livello alto. A questo punto, la batteria al litio B_ è collegata all’alimentazione P_ del circuito del microcontrollore e vengono eseguite nuovamente le normali operazioni di carica e scarica.