NMC litiumbatteripakke lade- og utladningsbeskyttelseskrets

Den leverer 3.3V spenning til kretssystemet gjennom litiumbatteriet, og har funksjonen USB-lading og overladingsvedlikehold.

USB-lading velger TP4056-brikkekretsen for å fullføre. TP4056 er en encellet litium-ion batteri stabil strøm/stabilisert spenning lineær lader. PMOSFET-arkitekturen velges internt og kombinert med en anti-revers ladekrets, så ingen ekstern isolasjonsdiode er nødvendig. Termisk tilbakemelding kan aktivt justere ladestrømmen for å begrense brikketemperaturen under drift med høy effekt eller høye omgivelsestemperaturer. Ladespenningen er stabil på 4.2V, og ladestrømmen kan stilles eksternt gjennom en motstand. Når ladestrømmen når en tiendedel av den innstilte verdien etter å ha nådd den endelige ladespenningen, vil TP4056 aktivt avslutte ladesyklusen.

Når det ikke er noen inngangsspenning, går TP4056 aktivt inn i en lavstrømstilstand, noe som reduserer batterilekkasjestrømmen til mindre enn 2uA. TP4056 kan også settes i avstengningsmodus når det er strømforsyning, noe som reduserer forsyningsstrømmen til 55uA. Pindefinisjonen til TP4056 er vist i tabellen nedenfor.

USB-ladekretsdiagrammet er som følger:

Kretsanalyse: Header2 er tilkoblingsterminalen, og B+ og B_ er separat koblet til de positive og negative polene til litiumbatteriet. Pinne 4 og pinne 8 på TP4056 er koblet til USB-strømforsyningsspenningen på 5V, og pinne 3 er koblet til GND for å fullføre strømforsyningen og aktiveringen av brikken. Koble 1 pin TEMP til GND, slå av batteritemperaturovervåkingsfunksjonen, 2 pin PROG koble motstand R23 og koble deretter til GND, ladestrømmen kan estimeres i henhold til følgende formel.

5-pinners BAT leverer ladestrøm og 4.2V ladespenning til batteriet. Indikatorlysene D4 og D5 er i uttrekkstilstand, noe som indikerer at ladingen er fullført og lading pågår. Den vil lyse når tilkoblingsbrikken er lav. Pin 6 STDBY er alltid i høyimpedanstilstand under batterilading. For øyeblikket er D4 av. Når ladingen er fullført, trekkes den ned til lavt nivå av den interne bryteren. I dette øyeblikk er D4 på, noe som indikerer at ladingen er fullført. Tvert imot, i batteriladeprosjektet er CHRG-klokken på lavt nivå når pinne 7 er på, og D5 er på for øyeblikket, noe som indikerer at den lades. Når ladingen er fullført, er den i høyimpedanstilstand, og D5 er av i dette øyeblikket.

Litiumbatteriets over- og overutladingsvedlikeholdskrets velger DW01-brikke og samarbeider med MOS-rør 8205A for å fullføre. DW01 er en vedlikeholdskretsbrikke for litiumbatterier med høypresisjonsspenningsovervåking og tidsforsinkelseskretser. Pindefinisjonen til DW01-brikken er vist i tabellen nedenfor.

8205A er en vanlig drenering av N-kanals styrket FET, egnet for batterivedlikehold eller lavspentsvitsjekretser. Den interne strukturen til brikken er vist i figuren nedenfor.

Litiumbatteriets lade- og vedlikeholdskrets er vist i figuren nedenfor.

Kretsanalyse: Header3 er en vippebryter for å kontrollere om litiumbatteri brukes.

Normal drift av litiumbatteriet: Når litiumbatteriet er mellom 2.5V og 4.3V, gir begge pinner 1 og 3 på DW01 høyt nivå, og spenningen til pinne 2 er 0V. I henhold til det skjematiske diagrammet til 8205A, er pinne 1 og pinne 3 på DW01 separat koblet til pinne 5 og pinne 4 til 8205A. Det kan sees at begge MOS-transistorene er i ledning. I dette øyeblikket er den negative polen til litiumbatteriet koblet til strømforsyningsjorden P_ til mikrokontrollerkretsen, og litiumbatteriet er normalt. drevet av.

Vedlikeholdskontroll for overlading: Når litiumbatteriet lades gjennom TP4056-kretsen, vil litiumbatteriets effekt øke etter hvert som ladetiden øker. Når spenningen til litiumbatteriet stiger til 4.4V, tror DW01 at spenningen til litiumbatteriet allerede er i en overladet tilstand, og manipulerer umiddelbart pin 3 til å gi ut 0V, og 8205A-brikken G1 har ingen spenning, noe som forårsaker MOS-røret å stoppe. I dette øyeblikket er ikke litiumbatteriet B_ koblet til kretsstrømforsyningen P_ til mikrodatamaskinen med en brikke, det vil si at ladekretsen til litiumbatteriet er blokkert, og ladingen stoppes. Selv om overladingskontrollrøret er slått av, er retningen til dens interne diode den samme som for utladningskretsen, så når en utladningslast er koblet mellom P+ og P_, kan den fortsatt lades ut. Når spenningen til litiumbatteriet er lavere enn 4.3V, stopper DW01 vedlikeholdstilstanden for overlading. I dette øyeblikket er litiumbatteriet B_ koblet til strømforsyningen P_ til mikrokontrollerkretsen, og normal lading og utlading utføres igjen.

Vedlikeholdskontroll for overutlading: Når litiumbatteriet utlades med en ekstern belastning, vil spenningen til litiumbatteriet sakte falle. DW01 oppdager spenningen til litiumbatteriet gjennom R26-motstanden. Når spenningen faller til 2.3V, tror DW01 at litiumbatterispenningen allerede er i overutladingsspenningstilstanden, og manipulerer umiddelbart pin 1 til å gi ut 0V, og 8205A-brikken G2 har ingen spenning som får MOS-røret til å stoppe. I dette øyeblikket er ikke litiumbatteriet B_ koblet til kretsstrømforsyningen P_ til mikrodatamaskinen med én brikke, det vil si at utladningskretsen til litiumbatteriet er blokkert, og utladningen stoppes. Når den er koblet til TP4056-kretsen for lading, etter at DW01 har oppdaget ladespenningen gjennom B_, kontrollerer den pin 1 for å gi ut et høyt nivå. I dette øyeblikket er litiumbatteriet B_ koblet til strømforsyningen P_ til mikrokontrollerkretsen, og normal lading og utlading utføres igjen.