Он подает напряжение 3.3 В на систему цепей через литиевую батарею и имеет функцию зарядки USB и поддержания избыточного заряда.

Зарядка USB выбирает микросхему TP4056 для завершения. TP4056 – это одноэлементное линейное зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов со стабильным током / стабилизированным напряжением. Архитектура PMOSFET выбирается внутри и комбинируется со схемой защиты от обратного заряда, поэтому внешний изолирующий диод не требуется. Тепловая обратная связь может активно регулировать зарядный ток, чтобы ограничить температуру микросхемы при работе с высокой мощностью или в условиях высокой температуры окружающей среды. Зарядное напряжение стабильно на уровне 4.2 В, а зарядный ток можно установить извне через резистор. Когда зарядный ток достигает одной десятой установленного значения после достижения конечного зарядного напряжения, TP4056 активно завершает цикл зарядки.

При отсутствии входного напряжения TP4056 активно переходит в состояние низкого тока, снижая ток утечки батареи до менее 2 мкА. TP4056 также может быть переведен в режим отключения при наличии источника питания, уменьшив ток питания до 55 мкА. Назначение выводов TP4056 показано в следующей таблице.

Схема зарядки USB выглядит следующим образом:

Анализ схемы: Header2 является соединительной клеммой, а B + и B_ по отдельности подключаются к положительному и отрицательному полюсам литиевой батареи. Контакты 4 и 8 TP4056 подключены к источнику питания USB с напряжением 5 В, а контакт 3 подключен к GND для завершения питания и включения микросхемы. Подключите 1 контакт TEMP к GND, выключите функцию контроля температуры батареи, 2 контакта PROG подключите резистор R23, а затем подключите к GND, зарядный ток можно оценить по следующей формуле.

5-контактный BAT подает на аккумулятор зарядный ток и зарядное напряжение 4.2 В. Световые индикаторы D4 и D5 находятся в подтянутом состоянии, указывая на то, что зарядка завершена и идет зарядка. Он загорается, когда контакт микросхемы подключения находится в низком положении. Контакт 6 STDBY всегда находится в состоянии высокого сопротивления во время зарядки аккумулятора. В этот момент D4 выключен. Когда зарядка завершена, внутренний переключатель опускает его до низкого уровня. В этот момент горит D4, указывая на то, что зарядка завершена. Напротив, в проекте зарядки аккумулятора часы CHRG находятся на низком уровне, когда контакт 7 включен, а D5 включен в этот момент, что указывает на то, что он заряжается. Когда зарядка завершена, он находится в состоянии высокого импеданса, и D5 в этот момент выключен.

Схема обслуживания перезаряда и переразряда литиевой батареи выбирает микросхему DW01 и для завершения взаимодействует с МОП-трубкой 8205A. DW01 – это микросхема схемы обслуживания литиевой батареи с высокоточным контролем напряжения и схемами временной задержки. Назначение выводов микросхемы DW01 показано в таблице ниже.

8205A – это N-канальный полевой транзистор повышенной мощности с обычным стоком, подходящий для обслуживания батарей или схем переключения низкого напряжения. Внутреннее устройство микросхемы показано на рисунке ниже.

Схема зарядки и обслуживания литиевой батареи показана на рисунке ниже.

Анализ схемы: Header3 – это тумблер, позволяющий контролировать, используется ли питание от литиевой батареи.

Нормальная работа литиевой батареи: когда литиевая батарея находится в диапазоне от 2.5 В до 4.3 В, оба контакта 1 и 3 DW01 выводят высокий уровень, а напряжение на контакте 2 составляет 0 В. Согласно принципиальной схеме 8205A, контакты 1 и 3 DW01 отдельно подключены к контактам 5 и 4 8205A. Видно, что оба МОП-транзистора находятся в проводящем состоянии. В этот момент отрицательный полюс литиевой батареи подключен к заземлению P_ источника питания схемы микроконтроллера, и литиевая батарея в норме. питаться от.

Контроль поддержания избыточного заряда: когда литиевая батарея заряжается через цепь TP4056, мощность литиевой батареи увеличивается по мере увеличения времени зарядки. Когда напряжение литиевой батареи повышается до 4.4 В, DW01 считает, что напряжение литиевой батареи уже находится в состоянии перезаряда, и немедленно манипулирует контактом 3 для вывода 0 В, а микросхема 8205A G1 не имеет напряжения, в результате чего трубка MOS прекратить. В этот момент литиевая батарея B_ не подключена к цепи питания P_ однокристального микрокомпьютера, то есть цепь зарядки литиевой батареи блокируется, и зарядка прекращается. Хотя трубка переключателя управления перезарядкой выключена, направление ее внутреннего диода такое же, как и у разрядной цепи, поэтому, когда разрядная нагрузка подключена между P + и P_, она все еще может быть разряжена. Когда напряжение литиевой батареи ниже 4.3 В, DW01 прекращает режим поддержания избыточного заряда. В этот момент литиевая батарея B_ подключается к источнику питания P_ схемы микроконтроллера, и снова выполняется нормальный заряд и разряд.

Контроль за поддержанием чрезмерной разрядки: когда литиевая батарея разряжается с помощью внешней нагрузки, напряжение литиевой батареи будет медленно падать. DW01 определяет напряжение литиевой батареи через резистор R26. Когда напряжение падает до 2.3 В, DW01 считает, что напряжение литиевой батареи уже находится в состоянии чрезмерного разряда, и немедленно манипулирует выводом 1 для вывода 0 В, а на микросхеме 8205A G2 нет напряжения, что приводит к остановке трубки МОП. В этот момент литиевая батарея B_ не подключена к цепи питания P_ однокристального микрокомпьютера, то есть цепь разряда литиевой батареи блокируется, и разряд прекращается. При подключении к цепи TP4056 для зарядки после того, как DW01 обнаруживает напряжение зарядки через B_, он управляет выводом 1 для вывода высокого уровня. В этот момент литиевая батарея B_ подключается к источнику питания P_ схемы микроконтроллера, и снова выполняется нормальный заряд и разряд.