Ele fornece voltagem de 3.3 V ao sistema de circuito por meio da bateria de lítio e tem a função de carregamento USB e manutenção de sobrecarga.

O carregamento USB seleciona o circuito do chip TP4056 para ser concluído. TP4056 é um carregador linear de tensão estabilizada / corrente estável de bateria de íon de lítio de célula única. A arquitetura PMOSFET é selecionada internamente e combinada com um circuito de carregamento anti-reverso, portanto, nenhum diodo de isolamento externo é necessário. O feedback térmico pode ajustar ativamente a corrente de carga para restringir a temperatura do chip em operação de alta potência ou em condições de alta temperatura ambiente. A tensão de carga é estável em 4.2 V e a corrente de carga pode ser definida externamente por meio de um resistor. Quando a corrente de carga atinge um décimo do valor definido após atingir a tensão de carga final, o TP4056 irá encerrar ativamente o ciclo de carga.

Quando não há tensão de entrada, o TP4056 entra ativamente em um estado de corrente baixa, reduzindo a corrente de fuga da bateria para menos de 2uA. O TP4056 também pode ser colocado em modo de desligamento quando houver fonte de alimentação, reduzindo a corrente de alimentação para 55uA. A definição do pino de TP4056 é mostrada na tabela a seguir.

O diagrama do circuito de carregamento USB é o seguinte:

Análise do circuito: Header2 é o terminal de conexão, e B + e B_ são conectados separadamente aos pólos positivo e negativo da bateria de lítio. Os pinos 4 e 8 do TP4056 são conectados à tensão da fonte de alimentação USB de 5 V, e os pinos 3 são conectados ao GND para completar a fonte de alimentação e ativação do chip. Conecte 1 pino TEMP ao GND, desligue a função de monitoramento da temperatura da bateria, 2 pinos PROG conecte o resistor R23 e então conecte ao GND, a corrente de carga pode ser estimada de acordo com a seguinte fórmula.

O BAT de 5 pinos fornece corrente de carregamento e voltagem de carregamento de 4.2 V para a bateria. As luzes indicadoras D4 e D5 estão no estado pull-up, indicando que o carregamento foi concluído e o carregamento está em andamento. Ele acenderá quando o pino do chip de conexão estiver baixo. O pino 6 STDBY está sempre em estado de alta impedância durante o carregamento da bateria. Neste momento, D4 está desligado. Quando o carregamento é concluído, ele é puxado para baixo para o nível baixo pelo interruptor interno. Neste momento, D4 está ligado, indicando que o carregamento foi concluído. Ao contrário, no projeto de carregamento da bateria, o relógio CHRG está em nível baixo quando o pino 7 está ligado, e D5 está ligado neste momento, indicando que está carregando. Quando o carregamento é concluído, ele está em um estado de alta impedância e o D5 está desligado neste momento.

O circuito de manutenção de sobrecarga e descarga da bateria de lítio seleciona o chip DW01 e coopera com o tubo MOS 8205A para ser concluído. DW01 é um chip de circuito de manutenção de bateria de lítio com monitoramento de tensão de alta precisão e circuitos de retardo de tempo. A definição do pino do chip DW01 é mostrada na tabela abaixo.

8205A é um FET de energia aprimorado de canal N de dreno comum, adequado para manutenção de bateria ou circuitos de comutação de baixa tensão. A estrutura interna do chip é mostrada na figura abaixo.

O circuito de carregamento e manutenção da bateria de lítio é mostrado na figura abaixo.

Análise do circuito: Header3 é uma chave seletora para controlar se a energia da bateria de lítio é usada.

Operação normal da bateria de lítio: Quando a bateria de lítio está entre 2.5 V e 4.3 V, ambos os pinos 1 e 3 do DW01 produzem alto nível e a tensão do pino 2 é 0 V. De acordo com o diagrama esquemático de 8205A, os pinos 1 e 3 de DW01 são conectados separadamente ao pino 5 e ao pino 4 de 8205A. Pode-se ver que ambos os transistores MOS estão em condução. Neste momento, o pólo negativo da bateria de lítio é conectado ao aterramento da fonte de alimentação P_ do circuito do microcontrolador, e a bateria de lítio está normal. distribuído por.

Controle de manutenção de sobrecarga: Quando a bateria de lítio é carregada através do circuito TP4056, a energia da bateria de lítio aumenta conforme o tempo de carga aumenta. Quando a tensão da bateria de lítio sobe para 4.4 V, DW01 pensa que a tensão da bateria de lítio já está em uma condição de sobrecarga e imediatamente manipula o pino 3 para a saída de 0 V, e o chip 8205A G1 não tem tensão, causando o tubo MOS parar. Neste momento, a bateria de lítio B_ não está conectada ao circuito de alimentação P_ do microcomputador de chip único, ou seja, o circuito de carga da bateria de lítio está bloqueado e o carregamento é interrompido. Embora o tubo da chave de controle de sobrecarga esteja desligado, a direção de seu diodo interno é a mesma do circuito de descarga, portanto, quando uma carga de descarga é conectada entre P + e P_, ela ainda pode ser descarregada. Quando a tensão da bateria de lítio é inferior a 4.3 V, o DW01 interrompe a condição de manutenção de sobrecarga. Neste momento, a bateria de lítio B_ é conectada à fonte de alimentação P_ do circuito do microcontrolador, e a carga e descarga normais são realizadas novamente.

Controle de manutenção de descarga excessiva: Quando a bateria de lítio é descarregada com uma carga externa, a tensão da bateria de lítio cairá lentamente. DW01 detecta a tensão da bateria de lítio através do resistor R26. Quando a tensão cai para 2.3 V, DW01 pensa que a tensão da bateria de lítio já está na condição de tensão de sobre-descarga e imediatamente manipula o pino 1 para a saída de 0 V, e o chip 8205A G2 não tem tensão fazendo com que o tubo MOS pare. Neste momento, a bateria de lítio B_ não está conectada ao circuito de alimentação P_ do microcomputador de chip único, ou seja, o circuito de descarga da bateria de lítio é bloqueado e a descarga é interrompida. Quando conectado ao circuito TP4056 para carregamento, após DW01 detectar a tensão de carregamento por meio de B_, ele controla o pino 1 para emitir um nível alto. Neste momento, a bateria de lítio B_ é conectada à fonte de alimentação P_ do circuito do microcontrolador, e a carga e descarga normais são realizadas novamente.