Uchaji wa pakiti ya betri ya lithiamu ya NMC na sakiti ya ulinzi ya kutoweka

Inatoa voltage ya 3.3V kwa mfumo wa mzunguko kupitia betri ya lithiamu, na ina kazi ya malipo ya USB na matengenezo ya ziada.

Kuchaji USB huchagua mzunguko wa chipu wa TP4056 ili kukamilisha. TP4056 ni chaja ya betri ya lithiamu-ioni ya seli moja ya sasa/voltage iliyotulia ya laini ya chaja. Usanifu wa PMOSFET huchaguliwa ndani na kuunganishwa na mzunguko wa malipo ya kupinga-reverse, kwa hiyo hakuna diode ya kutengwa ya nje inahitajika. Maoni kuhusu hali ya joto yanaweza kurekebisha mkondo wa kuchaji ili kudhibiti halijoto ya chip chini ya uendeshaji wa nguvu nyingi au hali ya juu ya joto iliyoko. Voltage ya malipo ni imara katika 4.2V, na sasa ya malipo inaweza kuweka nje kwa njia ya kupinga. Wakati malipo ya sasa yanafikia moja ya kumi ya thamani iliyowekwa baada ya kufikia voltage ya mwisho ya malipo, TP4056 itasitisha kikamilifu mzunguko wa malipo.

Wakati hakuna voltage ya pembejeo, TP4056 inaingia kikamilifu katika hali ya chini ya sasa, kupunguza sasa uvujaji wa betri hadi chini ya 2uA. TP4056 pia inaweza kuwekwa katika hali ya kuzima wakati kuna usambazaji wa umeme, na kupunguza usambazaji wa sasa hadi 55uA. Ufafanuzi wa pini wa TP4056 umeonyeshwa kwenye jedwali lifuatalo.

Mchoro wa mzunguko wa malipo ya USB ni kama ifuatavyo.

Uchanganuzi wa mzunguko: Header2 ni kituo cha kuunganisha, na B+ na B_ zimeunganishwa kando kwenye nguzo chanya na hasi za betri ya lithiamu. Pin 4 na Pin 8 za TP4056 zimeunganishwa kwenye volti ya umeme ya USB ya 5V, na Pin 3 imeunganishwa kwenye GND ili kukamilisha usambazaji wa nishati na kuwezesha chip. Unganisha pini 1 ya TEMP kwa GND, zima kipengele cha ufuatiliaji wa halijoto ya betri, pini 2 PROG unganisha kipingamizi R23 kisha unganisha kwa GND, sasa ya kuchaji inaweza kukadiriwa kulingana na fomula ifuatayo.

BAT ya pini 5 hutoa chaji ya sasa na voltage ya kuchaji 4.2V kwenye betri. Taa za kiashirio D4 na D5 ziko katika hali ya kuvuta juu, ikionyesha kuwa malipo yamekamilika na malipo yanaendelea. Itawaka wakati pin ya chip ya muunganisho iko chini. Pin 6 STDBY huwa katika hali ya kizuizi cha juu wakati wa kuchaji betri. Kwa wakati huu, D4 imezimwa. Wakati malipo yamekamilika, hutolewa chini kwa kiwango cha chini na kubadili ndani. Kwa wakati huu, D4 imewashwa, ikionyesha kuwa malipo yamekamilika. Kinyume chake, katika mradi wa kuchaji betri, saa ya CHRG iko katika kiwango cha chini wakati pin 7 imewashwa, na D5 imewashwa kwa wakati huu, ikionyesha kuwa inachaji. Wakati kuchaji kukamilika, iko katika hali ya juu ya kizuizi, na D5 imezimwa kwa wakati huu.

Chaji ya ziada ya betri ya lithiamu na saketi ya matengenezo ya kutokwa kwa chaji kupita kiasi huchagua chipu ya DW01 na hushirikiana na MOS tube 8205A kukamilisha. DW01 ni chipu ya saketi ya matengenezo ya betri ya lithiamu yenye ufuatiliaji wa voltage ya usahihi wa juu na saketi za kuchelewa kwa wakati. Ufafanuzi wa pini wa chip ya DW01 umeonyeshwa kwenye jedwali hapa chini.

8205A ni bomba la kawaida la N-chaneli ya FET iliyoimarishwa ya nguvu, inayofaa kwa matengenezo ya betri au saketi za ubadilishaji wa voltage ya chini. Muundo wa ndani wa chip umeonyeshwa kwenye takwimu hapa chini.

Mzunguko wa malipo ya betri ya lithiamu na matengenezo umeonyeshwa kwenye takwimu hapa chini.

Uchambuzi wa mzunguko: Header3 ni swichi ya kugeuza ili kudhibiti ikiwa nishati ya betri ya lithiamu inatumika.

Uendeshaji wa kawaida wa betri ya lithiamu: Wakati betri ya lithiamu iko kati ya 2.5V na 4.3V, pini zote mbili za 1 na 3 za kiwango cha juu cha pato la DW01, na voltage ya pini 2 ni 0V. Kulingana na mchoro wa 8205A, pini 1 na pini 3 ya DW01 zimeunganishwa kando kwa pini 5 na pini 4 ya 8205A. Inaweza kuonekana kuwa transistors zote mbili za MOS ziko kwenye upitishaji. Kwa wakati huu, pole hasi ya betri ya lithiamu imeunganishwa na ardhi ya usambazaji wa nguvu P_ ya mzunguko wa microcontroller, na betri ya lithiamu ni ya kawaida. kinatumia.

Udhibiti wa urekebishaji wa chaji kupita kiasi: Betri ya lithiamu inapochajiwa kupitia saketi ya TP4056, nguvu ya betri ya lithiamu itaongezeka kadri muda wa kuchaji unavyoongezeka. Wakati voltage ya betri ya lithiamu inapoongezeka hadi 4.4V, DW01 inadhani kuwa voltage ya betri ya lithiamu tayari iko katika hali ya juu ya malipo, na mara moja hubadilisha pini 3 hadi pato la 0V, na chip 8205A G1 haina voltage, na kusababisha tube ya MOS. kuacha. Kwa wakati huu, betri ya lithiamu B_ haijaunganishwa na usambazaji wa umeme wa mzunguko P_ wa kompyuta ndogo-chip moja, ambayo ni, mzunguko wa malipo wa betri ya lithiamu umezuiwa, na malipo yamesimamishwa. Ingawa bomba la kubadili udhibiti wa malipo ya ziada limezimwa, mwelekeo wa diode yake ya ndani ni sawa na ule wa mzunguko wa kutokwa, hivyo wakati mzigo wa kutokwa umeunganishwa kati ya P+ na P_, bado inaweza kuruhusiwa. Wakati voltage ya betri ya lithiamu iko chini kuliko 4.3V, DW01 inasimamisha hali ya matengenezo ya ziada. Kwa wakati huu, betri ya lithiamu B_ imeunganishwa na usambazaji wa umeme P_ wa mzunguko wa microcontroller, na malipo ya kawaida na kutokwa hufanywa tena.

Udhibiti wa matengenezo ya kutokwa zaidi: Wakati betri ya lithiamu inapotolewa na mzigo wa nje, voltage ya betri ya lithiamu itashuka polepole. DW01 hutambua voltage ya betri ya lithiamu kupitia upinzani wa R26. Wakati voltage inashuka hadi 2.3V, DW01 inafikiri kwamba voltage ya betri ya lithiamu tayari iko katika hali ya voltage ya kutokwa zaidi, na mara moja hubadilisha pini 1 hadi pato la 0V, na chip 8205A G2 haina voltage na kusababisha tube ya MOS kuacha. Kwa wakati huu, betri ya lithiamu B_ haijaunganishwa na usambazaji wa umeme wa mzunguko P_ wa kompyuta ndogo-chip moja, ambayo ni, mzunguko wa kutokwa kwa betri ya lithiamu imefungwa, na kutokwa kumesimamishwa. Wakati wa kushikamana na mzunguko wa TP4056 kwa malipo, baada ya DW01 kugundua voltage ya malipo kupitia B_, inadhibiti pini 1 ili kutoa kiwango cha juu. Kwa wakati huu, betri ya lithiamu B_ imeunganishwa na usambazaji wa umeme P_ wa mzunguko wa microcontroller, na malipo ya kawaida na kutokwa hufanywa tena.