リチウム電池を介して回路系に3.3Vの電圧を供給し、USB充電と過充電メンテナンスの機能を備えています。

USB充電では、TP4056チップ回路を選択して完了します。 TP4056は、単セルリチウムイオン電池の安定電流/安定電圧リニア充電器です。 PMOSFETアーキテクチャは内部で選択され、逆充電防止回路と組み合わされているため、外部絶縁ダイオードは必要ありません。 熱フィードバックは、充電電流をアクティブに調整して、高電力動作または高い周囲温度条件下でチップ温度を制限することができます。 充電電圧は4.2Vで安定しており、充電電流は抵抗を介して外部から設定できます。 最終充電電圧に達した後、充電電流が設定値の4056分のXNUMXに達すると、TPXNUMXは充電サイクルをアクティブに終了します。

入力電圧がない場合、TP4056はアクティブに低電流状態になり、バッテリリーク電流を2uA未満に減らします。 TP4056は、電源があるときにシャットダウンモードにすることもでき、供給電流を55uAに減らします。 TP4056のピン定義を次の表に示します。

USB充電回路図は次のとおりです。

回路解析：Header2は接続端子であり、B +とB_はリチウム電池の正極と負極に別々に接続されています。 TP4のピン8とピン4056は5VのUSB電源電圧に接続され、ピン3はGNDに接続されて、チップの電源供給と有効化を完了します。 1ピンTEMPをGNDに接続し、バッテリー温度監視機能をオフにし、2ピンPROG接続抵抗R23を接続してからGNDに接続すると、充電電流は次の式に従って見積もることができます。

5ピンBATは、充電電流と4.2Vの充電電圧をバッテリーに供給します。 インジケータライトD4とD5はプルアップ状態であり、充電が完了し、充電が進行中であることを示します。 接続チップピンが低いときに点灯します。 ピン6STDBYは、バッテリ充電中は常にハイインピーダンス状態です。 この時点で、D4はオフになっています。 充電が完了すると、内部スイッチによってローレベルにプルダウンされます。 この時点で、D4がオンになっており、充電が完了したことを示しています。 逆に、バッテリ充電プロジェクトでは、ピン7がオンのときにCHRGクロックがローレベルになり、この時点でD5がオンになっており、充電中であることを示しています。 充電が完了すると、高インピーダンス状態になり、この時点でD5はオフになっています。

リチウム電池の過充電および過放電保守回路は、DW01チップを選択し、MOSチューブ8205Aと連携して完了します。 DW01は、高精度の電圧監視および時間遅延回路を備えたリチウム電池保守回路チップです。 DW01チップのピン定義を下表に示します。

8205Aは、バッテリのメンテナンスや低電圧スイッチング回路に適した、共通ドレインのNチャネル拡張パワーFETです。 チップの内部構造を下図に示します。

リチウム電池の充電および保守回路を下図に示します。

回路解析：Header3は、リチウム電池の電力を使用するかどうかを制御するためのトグルスイッチです。

リチウム電池の通常動作：リチウム電池が2.5V〜4.3Vの場合、DW1のピン3と01は両方ともハイレベルを出力し、ピン2の電圧は0Vです。 8205Aの概略図によれば、DW1のピン3とピン01は、5Aのピン4とピン8205に別々に接続されています。 両方のMOSトランジスタが導通していることがわかります。 このとき、リチウム電池の負極はマイクロコントローラ回路の電源アースP_に接続されており、リチウム電池は正常です。 搭載。

過充電保守制御：TP4056回路を介してリチウム電池を充電する場合、充電時間が長くなるとリチウム電池の電力が増加します。 リチウム電池の電圧が4.4Vに上昇すると、DW01はリチウム電池の電圧がすでに過充電状態にあると判断し、すぐにピン3を操作して0Vを出力し、8205AチップG1に電圧がないため、MOSチューブが発生します。止まる。 このとき、リチウム電池Ｂ​​＿は、シングルチップマイクロコンピュータの回路電源Ｐ＿に接続されていない、すなわち、リチウム電池の充電回路が遮断され、充電が停止されている。 過充電制御スイッチ管はOFFになっていますが、内部ダイオードの方向は放電回路と同じですので、P +とP_の間に放電負荷を接続しても放電可能です。 リチウム電池の電圧が4.3Vを下回ると、DW01は過充電のメンテナンス状態を停止します。 このとき、リチウム電池B_がマイクロコントローラ回路の電源P_に接続され、通常の充電と放電が再度実行されます。

過放電保守管理：外部負荷でリチウム電池を放電すると、リチウム電池の電圧がゆっくりと低下します。 DW01は、R26抵抗を介してリチウム電池の電圧を検出します。 電圧が2.3Vに低下すると、DW01はリチウム電池の電圧がすでに過放電電圧状態にあると判断し、すぐにピン1を操作して0Vを出力し、8205AチップG2には電圧がないため、MOSチューブが停止します。 このとき、リチウム電池Ｂ​​＿は、シングルチップマイクロコンピュータの回路電源Ｐ＿に接続されていない、すなわち、リチウム電池の放電回路が遮断され、放電が停止されている。 充電用にTP4056回路に接続すると、DW01はB_を介して充電電圧を検出した後、ピン1を制御してハイレベルを出力します。 このとき、リチウム電池B_がマイクロコントローラ回路の電源P_に接続され、通常の充電と放電が再度実行されます。