Cez lítiovú batériu dodáva 3.3V napätie do obvodového systému a má funkciu USB nabíjania a udržiavania prebitia.

Nabíjanie cez USB vyberie obvod čipu TP4056 na dokončenie. TP4056 je jednočlánková lítium-iónová batéria stabilná prúd/stabilizované napätie lineárna nabíjačka. Architektúra PMOSFET je vybraná interne a kombinovaná s obvodom proti spätnému nabíjaniu, takže nie je potrebná žiadna externá izolačná dióda. Tepelná spätná väzba môže aktívne upravovať nabíjací prúd, aby sa obmedzila teplota čipu pri vysokovýkonnej prevádzke alebo podmienkach vysokej okolitej teploty. Nabíjacie napätie je stabilné na 4.2 V a nabíjací prúd je možné nastaviť externe cez odpor. Keď nabíjací prúd dosiahne jednu desatinu nastavenej hodnoty po dosiahnutí konečného nabíjacieho napätia, TP4056 aktívne ukončí nabíjací cyklus.

Keď nie je žiadne vstupné napätie, TP4056 aktívne prejde do stavu nízkeho prúdu, čím sa zníži únikový prúd batérie na menej ako 2uA. TP4056 môže byť tiež uvedený do režimu vypnutia, keď je k dispozícii napájanie, čím sa zníži napájací prúd na 55uA. Definícia kolíkov TP4056 je uvedená v nasledujúcej tabuľke.

Schéma nabíjacieho obvodu USB je nasledovná:

Analýza obvodu: Header2 je spojovacia svorka a B+ a B_ sú oddelene pripojené ku kladnému a zápornému pólu lítiovej batérie. Pin 4 a Pin 8 TP4056 sú pripojené k USB napájaciemu napätiu 5V a Pin 3 je pripojený k GND, aby sa dokončilo napájanie a aktivácia čipu. Pripojte 1 pin TEMP na GND, vypnite funkciu sledovania teploty batérie, 2 pin PROG pripojte rezistor R23 a potom pripojte k GND, nabíjací prúd je možné odhadnúť podľa nasledujúceho vzorca.

5-pinový BAT dodáva batérii nabíjací prúd a 4.2V nabíjacie napätie. Indikátory D4 a D5 sú vo vysunutom stave, čo znamená, že nabíjanie je dokončené a prebieha nabíjanie. Rozsvieti sa, keď je kolík spojovacieho čipu nízky. Pin 6 STDBY je počas nabíjania batérie vždy v stave vysokej impedancie. V tejto chvíli je D4 vypnutá. Po dokončení nabíjania sa pomocou vnútorného spínača stiahne na nízku úroveň. V tejto chvíli svieti D4, čo znamená, že nabíjanie je dokončené. Naopak, v projekte nabíjania batérie sú hodiny CHRG na nízkej úrovni, keď je kolík 7 zapnutý a D5 je v tomto okamihu zapnutá, čo znamená, že sa nabíja. Po dokončení nabíjania je v stave vysokej impedancie a D5 je v tomto momente vypnutý.

Obvod údržby prebitia a nadmerného vybitia lítiovej batérie vyberá čip DW01 a na dokončenie spolupracuje s MOS trubicou 8205A. DW01 je čip udržiavacieho obvodu lítiovej batérie s vysoko presným monitorovaním napätia a obvodmi časového oneskorenia. Definícia pinov čipu DW01 je uvedená v tabuľke nižšie.

8205A je bežný odberový N-kanálový vylepšený napájací FET, vhodný na údržbu batérie alebo nízkonapäťové spínacie obvody. Vnútorná štruktúra čipu je znázornená na obrázku nižšie.

Obvod nabíjania a údržby lítiovej batérie je znázornený na obrázku nižšie.

Analýza okruhu: Header3 je prepínač na ovládanie, či sa používa lítiová batéria.

Normálna prevádzka lítiovej batérie: Keď je lítiová batéria medzi 2.5 V a 4.3 V, oba kolíky 1 a 3 DW01 vydávajú vysokú úroveň a napätie kolíka 2 je 0 V. Podľa schematického diagramu 8205A sú kolíky 1 a 3 DW01 oddelene spojené s kolíkmi 5 a 4 8205A. Je vidieť, že oba MOS tranzistory sú vo vodivosti. V tomto momente je záporný pól lítiovej batérie pripojený k napájacej zemi P_ obvodu mikrokontroléra a lítiová batéria je normálna. poháňaný.

Kontrola údržby prebitia: Keď sa lítiová batéria nabíja cez obvod TP4056, výkon lítiovej batérie sa zvýši so zvyšujúcim sa časom nabíjania. Keď napätie lítiovej batérie stúpne na 4.4 V, DW01 si myslí, že napätie lítiovej batérie je už v stave prebitia a okamžite manipuluje s kolíkom 3 na výstup 0 V a čip 8205A G1 nemá napätie, čo spôsobí, že MOS trubica prestať. V tomto momente nie je lítiová batéria B_ pripojená k napájaciemu obvodu P_ jednočipového mikropočítača, to znamená, že nabíjací obvod lítiovej batérie je zablokovaný a nabíjanie je zastavené. Hoci je elektrónka spínača kontroly prebitia vypnutá, smer jej vnútornej diódy je rovnaký ako smer vybíjacieho obvodu, takže keď je medzi P+ a P_ pripojená vybíjacia záťaž, môže sa stále vybíjať. Keď je napätie lítiovej batérie nižšie ako 4.3 V, DW01 zastaví udržiavací stav prebitia. V tomto momente je lítiová batéria B_ pripojená k napájaciemu zdroju P_ obvodu mikrokontroléra a opäť prebieha normálne nabíjanie a vybíjanie.

Kontrola údržby pri nadmernom vybití: Keď sa lítiová batéria vybije externou záťažou, napätie lítiovej batérie bude pomaly klesať. DW01 zisťuje napätie lítiovej batérie cez odpor R26. Keď napätie klesne na 2.3 V, DW01 si myslí, že napätie lítiovej batérie je už v stave nadmerného vybitia a okamžite manipuluje s kolíkom 1 na výstup 0 V a čip 8205A G2 nemá žiadne napätie, čo spôsobuje zastavenie MOS trubice. V tomto momente nie je lítiová batéria B_ pripojená k napájaciemu obvodu P_ jednočipového mikropočítača, to znamená, že vybíjací obvod lítiovej batérie je zablokovaný a vybíjanie je zastavené. Po pripojení k obvodu TP4056 na nabíjanie potom, čo DW01 deteguje nabíjacie napätie cez B_, riadi kolík 1, aby vydával vysokú úroveň. V tomto momente je lítiová batéria B_ pripojená k napájaciemu zdroju P_ obvodu mikrokontroléra a opäť prebieha normálne nabíjanie a vybíjanie.