리튬 배터리를 통해 회로 시스템에 3.3V 전압을 공급하며 USB 충전 및 과충전 유지 기능이 있습니다.

USB 충전은 TP4056 칩 회로를 선택하여 완료합니다. TP4056은 단일 셀 리튬 이온 배터리 안정적인 전류/안정된 전압 선형 충전기입니다. PMOSFET 아키텍처는 내부적으로 선택되고 역충전 방지 회로와 결합되므로 외부 절연 다이오드가 필요하지 않습니다. 열 피드백은 고전력 작동 또는 높은 주변 온도 조건에서 칩 온도를 제한하기 위해 충전 전류를 능동적으로 조정할 수 있습니다. 충전 전압은 4.2V로 안정적이며 충전 전류는 저항을 통해 외부에서 설정할 수 있다. 충전 전류가 최종 충전 전압에 도달한 후 설정 값의 4056/XNUMX에 도달하면 TPXNUMX은 충전 주기를 능동적으로 종료합니다.

입력 전압이 없을 때 TP4056은 능동적으로 저전류 상태로 전환되어 배터리 누설 전류를 2uA 미만으로 줄입니다. TP4056은 또한 전원 공급이 있을 때 셧다운 모드로 전환하여 공급 전류를 55uA로 낮출 수 있습니다. TP4056의 핀 정의는 다음 표와 같습니다.

USB 충전 회로도는 다음과 같습니다.

회로 분석: Header2는 연결 단자이고 B+와 B_는 리튬 배터리의 양극과 음극에 별도로 연결됩니다. TP4의 핀 8와 핀 4056은 5V의 USB 전원 전압에 연결되고 핀 3은 칩의 전원 공급 및 활성화를 완료하기 위해 GND에 연결됩니다. 1 핀 TEMP를 GND에 연결하고 배터리 온도 모니터링 기능을 끄고 2 핀 PROG는 저항 R23을 연결한 다음 GND에 연결하면 다음 공식에 따라 충전 전류를 추정할 수 있습니다.

5핀 BAT는 배터리에 충전 전류와 4.2V 충전 전압을 공급합니다. 표시등 D4 및 D5는 풀업 상태로 충전이 완료되고 충전이 진행 중임을 나타냅니다. 연결 칩 핀이 낮을 때 켜집니다. 핀 6 STDBY는 배터리 충전 중에 항상 하이 임피던스 상태에 있습니다. 이 순간 D4는 꺼져 있습니다. 충전이 완료되면 내부 스위치에 의해 로우 레벨로 내려옵니다. 이때 D4가 켜져 충전이 완료되었음을 나타냅니다. 반대로 배터리 충전 프로젝트에서 CHRG 클럭은 핀 7이 켜져 있을 때 로우 레벨이고 이 순간 D5가 켜져 있어 충전 중임을 나타냅니다. 충전이 완료되면 하이임피던스 상태가 되며, 이때 D5는 OFF 상태가 된다.

리튬 배터리 과충전 및 과방전 유지 회로는 DW01 칩을 선택하고 MOS 튜브 8205A와 협력하여 완성합니다. DW01은 고정밀 전압 모니터링 및 시간 지연 회로를 갖춘 리튬 배터리 유지 회로 칩입니다. DW01 칩의 핀 정의는 아래 표와 같습니다.

8205A는 배터리 유지 보수 또는 저전압 스위칭 회로에 적합한 공통 드레인 N-채널 강화 전력 FET입니다. 칩의 내부 구조는 아래 그림과 같습니다.

리튬 배터리 충전 및 유지보수 회로는 아래 그림과 같습니다.

회로 분석: Header3은 리튬 배터리 전원 사용 여부를 제어하는 ​​토글 스위치입니다.

리튬 배터리의 정상 작동: 리튬 배터리가 2.5V와 4.3V 사이일 때 DW1의 핀 3과 01은 모두 하이 레벨을 출력하고 핀 2의 전압은 0V입니다. 8205A의 개략도에 따르면 DW1의 핀 3과 핀 01은 5A의 핀 4와 핀 8205에 별도로 연결됩니다. 두 MOS 트랜지스터가 모두 도통 상태임을 알 수 있습니다. 이때 리튬 배터리의 음극은 마이크로 컨트롤러 회로의 전원 접지 P_에 연결되며 리튬 배터리는 정상입니다. 에 의해 구동.

과충전 유지 제어: 리튬 배터리가 TP4056 회로를 통해 충전되면 충전 시간이 증가함에 따라 리튬 배터리 전력이 증가합니다. 리튬 배터리의 전압이 4.4V로 상승하면 DW01은 리튬 배터리의 전압이 이미 과충전 상태라고 생각하고 즉시 핀 3을 조작하여 0V를 출력하고 8205A 칩 G1에 전압이 없어 MOS 튜브가 발생합니다. 그만하다. 이때, 리튬 배터리 B_는 단일 칩 마이크로컴퓨터의 회로 전원 P_에 연결되지 않고, 즉 리튬 배터리의 충전 회로가 차단되어 충전이 중단된다. 과충전 제어 스위치 튜브가 꺼져 있지만 내부 다이오드의 방향은 방전 회로의 방향과 같으므로 방전 부하가 P+와 P_ 사이에 연결되어 있어도 여전히 방전될 수 있습니다. 리튬 배터리의 전압이 4.3V보다 낮으면 DW01은 과충전 유지 상태를 중지합니다. 이때, 리튬 배터리(B_)는 마이크로컨트롤러 회로의 전원(P_)에 연결되고, 다시 정상적인 충방전이 수행된다.

과방전 유지 제어: 리튬 배터리가 외부 부하로 방전되면 리튬 배터리의 전압이 천천히 떨어집니다. DW01은 R26 저항을 통해 리튬 배터리의 전압을 감지합니다. 전압이 2.3V로 떨어지면 DW01은 리튬 배터리 전압이 이미 과방전 전압 상태에 있다고 생각하고 즉시 핀 1을 조작하여 0V를 출력하고 8205A 칩 G2에는 전압이 없어 MOS 튜브가 중지됩니다. 이때 리튬 배터리(B_)는 단일 칩 마이크로컴퓨터의 회로 전원(P_)에 연결되지 않고, 즉 리튬 배터리의 방전 회로가 차단되어 방전이 중지된다. 충전을 위해 TP4056 회로에 연결하면 DW01이 B_를 통해 충전 전압을 감지한 후 핀 1을 제어하여 하이 레벨을 출력합니다. 이 때, 리튬 배터리 B_는 마이크로컨트롤러 회로의 전원 P_에 연결되고, 다시 정상적인 충방전이 수행된다.