Litar perlindungan pengecasan dan nyahcas pek bateri litium NMC

Ia membekalkan voltan 3.3V kepada sistem litar melalui bateri litium, dan mempunyai fungsi pengecasan USB dan penyelenggaraan lebihan.

Pengecasan USB memilih litar cip TP4056 untuk diselesaikan. TP4056 ialah bateri litium-ion sel tunggal yang stabil semasa/voltan stabil pengecas linear. Seni bina PMOSFET dipilih secara dalaman dan digabungkan dengan litar pengecasan anti-terbalik, jadi tiada diod pengasingan luaran diperlukan. Maklum balas terma boleh secara aktif melaraskan arus pengecasan untuk mengekang suhu cip di bawah operasi berkuasa tinggi atau keadaan suhu ambien yang tinggi. Voltan pengecasan adalah stabil pada 4.2V, dan arus pengecasan boleh ditetapkan secara luaran melalui perintang. Apabila arus pengecasan mencapai satu persepuluh daripada nilai yang ditetapkan selepas mencapai voltan pengecasan akhir, TP4056 akan secara aktif menamatkan kitaran pengecasan.

Apabila tiada voltan masukan, TP4056 secara aktif memasuki keadaan arus rendah, mengurangkan arus bocor bateri kepada kurang daripada 2uA. TP4056 juga boleh diletakkan dalam mod penutupan apabila terdapat bekalan kuasa, mengurangkan arus bekalan kepada 55uA. Takrif pin TP4056 ditunjukkan dalam jadual berikut.

Gambar rajah litar pengecasan USB adalah seperti berikut:

Analisis litar: Header2 ialah terminal penyambung, dan B+ dan B_ disambungkan secara berasingan ke kutub positif dan negatif bateri litium. Pin 4 dan Pin 8 TP4056 disambungkan kepada voltan bekalan kuasa USB 5V, dan Pin 3 disambungkan kepada GND untuk melengkapkan bekalan kuasa dan pendayaan cip. Sambungkan 1 pin TEMP ke GND, matikan fungsi pemantauan suhu bateri, 2 pin PROG sambung perintang R23 dan kemudian sambungkan ke GND, arus pengecasan boleh dianggarkan mengikut formula berikut.

BAT 5-pin membekalkan arus pengecasan dan voltan pengecasan 4.2V kepada bateri. Lampu penunjuk D4 dan D5 berada dalam keadaan tarik naik, menunjukkan bahawa pengecasan telah selesai dan pengecasan sedang dijalankan. Ia akan menyala apabila pin cip sambungan rendah. Pin 6 STDBY sentiasa dalam keadaan impedans tinggi semasa pengecasan bateri. Pada masa ini, D4 dimatikan. Apabila pengecasan selesai, ia ditarik ke bawah ke paras rendah oleh suis dalaman. Pada masa ini, D4 dihidupkan, menunjukkan bahawa pengecasan telah selesai. Sebaliknya, dalam projek pengecasan bateri, jam CHRG berada pada tahap rendah apabila pin 7 dihidupkan, dan D5 dihidupkan pada masa ini, menunjukkan bahawa ia sedang dicas. Apabila pengecasan selesai, ia berada dalam keadaan galangan tinggi, dan D5 dimatikan pada masa ini.

Litar penyelenggaraan bateri litium yang berlebihan dan lebihan caj memilih cip DW01 dan bekerjasama dengan tiub MOS 8205A untuk disiapkan. DW01 ialah cip litar penyelenggaraan bateri litium dengan pemantauan voltan berketepatan tinggi dan litar kelewatan masa. Takrif pin cip DW01 ditunjukkan dalam jadual di bawah.

8205A ialah FET kuasa dipertingkatkan saluran N biasa, sesuai untuk penyelenggaraan bateri atau litar pensuisan voltan rendah. Struktur dalaman cip ditunjukkan dalam rajah di bawah.

Litar pengecasan dan penyelenggaraan bateri litium ditunjukkan dalam rajah di bawah.

Analisis litar: Header3 ialah suis togol untuk mengawal sama ada kuasa bateri litium digunakan.

Operasi biasa bateri litium: Apabila bateri litium berada di antara 2.5V dan 4.3V, kedua-dua pin 1 dan 3 DW01 mengeluarkan tahap tinggi, dan voltan pin 2 ialah 0V. Menurut gambarajah skematik 8205A, pin 1 dan pin 3 DW01 disambungkan secara berasingan kepada pin 5 dan pin 4 bagi 8205A. Ia boleh dilihat bahawa kedua-dua transistor MOS berada dalam pengaliran. Pada masa ini, kutub negatif bateri litium disambungkan ke tanah bekalan kuasa P_ litar mikropengawal, dan bateri litium adalah normal. dikuasai oleh.

Kawalan penyelenggaraan cas berlebihan: Apabila bateri litium dicas melalui litar TP4056, kuasa bateri litium akan meningkat apabila masa pengecasan meningkat. Apabila voltan bateri litium meningkat kepada 4.4V, DW01 berpendapat bahawa voltan bateri litium sudah berada dalam keadaan cas berlebihan, dan serta-merta memanipulasi pin 3 kepada output 0V, dan cip 8205A G1 tidak mempunyai voltan, menyebabkan tiub MOS untuk berhenti. Pada masa ini, bateri litium B_ tidak disambungkan kepada bekalan kuasa litar P_ mikrokomputer cip tunggal, iaitu, litar pengecasan bateri litium disekat, dan pengecasan dihentikan. Walaupun tiub suis kawalan cas berlebihan dimatikan, arah diod dalamannya adalah sama dengan litar nyahcas, jadi apabila beban nyahcas disambungkan antara P+ dan P_, ia masih boleh dinyahcas. Apabila voltan bateri litium lebih rendah daripada 4.3V, DW01 menghentikan keadaan penyelenggaraan yang berlebihan. Pada masa ini, bateri litium B_ disambungkan kepada bekalan kuasa P_ litar mikropengawal, dan pengecasan dan nyahcas biasa dilakukan semula.

Kawalan penyelenggaraan lebihan nyahcas: Apabila bateri litium dinyahcas dengan beban luaran, voltan bateri litium akan turun perlahan-lahan. DW01 mengesan voltan bateri litium melalui perintang R26. Apabila voltan turun kepada 2.3V, DW01 berpendapat bahawa voltan bateri litium sudah berada dalam keadaan voltan lebihan nyahcas, dan serta-merta memanipulasi pin 1 kepada output 0V, dan cip 8205A G2 tidak mempunyai voltan menyebabkan tiub MOS berhenti. Pada masa ini, bateri litium B_ tidak disambungkan kepada bekalan kuasa litar P_ mikrokomputer cip tunggal, iaitu, litar nyahcas bateri litium disekat, dan nyahcas dihentikan. Apabila disambungkan ke litar TP4056 untuk mengecas, selepas DW01 mengesan voltan pengecasan melalui B_, ia mengawal pin 1 untuk mengeluarkan tahap tinggi. Pada masa ini, bateri litium B_ disambungkan kepada bekalan kuasa P_ litar mikropengawal, dan pengecasan dan nyahcas biasa dilakukan semula.