site logo

NMC லித்தியம் பேட்டரி பேக் சார்ஜிங் மற்றும் டிஸ்சார்ஜிங் பாதுகாப்பு சர்க்யூட்

இது லித்தியம் பேட்டரி மூலம் சர்க்யூட் சிஸ்டத்திற்கு 3.3V மின்னழுத்தத்தை வழங்குகிறது, மேலும் USB சார்ஜிங் மற்றும் ஓவர்சார்ஜ் பராமரிப்பு செயல்பாட்டைக் கொண்டுள்ளது.

USB சார்ஜிங் முடிக்க TP4056 சிப் சர்க்யூட்டைத் தேர்ந்தெடுக்கிறது. TP4056 என்பது ஒற்றை செல் லித்தியம்-அயன் பேட்டரி நிலையான மின்னோட்டம்/நிலைப்படுத்தப்பட்ட மின்னழுத்த நேரியல் சார்ஜர் ஆகும். PMOSFET கட்டமைப்பு உள்நாட்டில் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டு, எதிர்-தலைகீழ் சார்ஜிங் சர்க்யூட்டுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது, எனவே வெளிப்புற தனிமைப்படுத்தல் டையோடு தேவையில்லை. வெப்ப பின்னூட்டமானது, உயர்-பவர் செயல்பாடு அல்லது அதிக சுற்றுப்புற வெப்பநிலை நிலைகளின் கீழ் சிப் வெப்பநிலையைக் கட்டுப்படுத்த சார்ஜிங் மின்னோட்டத்தை தீவிரமாகச் சரிசெய்ய முடியும். சார்ஜிங் மின்னழுத்தம் 4.2V இல் நிலையானது, மேலும் சார்ஜிங் மின்னோட்டத்தை மின்தடையின் மூலம் வெளிப்புறமாக அமைக்கலாம். இறுதி சார்ஜிங் மின்னழுத்தத்தை அடைந்த பிறகு சார்ஜிங் மின்னோட்டம் செட் மதிப்பில் பத்தில் ஒரு பங்கை அடையும் போது, ​​TP4056 சார்ஜிங் சுழற்சியை தீவிரமாக நிறுத்தும்.

உள்ளீடு மின்னழுத்தம் இல்லாதபோது, ​​TP4056 குறைந்த மின்னோட்ட நிலைக்குத் தீவிரமாக நுழைகிறது, பேட்டரி கசிவு மின்னோட்டத்தை 2uA க்கும் குறைவாகக் குறைக்கிறது. மின்சாரம் இருக்கும் போது TP4056 ஐ பணிநிறுத்தம் பயன்முறையில் வைக்கலாம், இது விநியோக மின்னோட்டத்தை 55uA ஆக குறைக்கிறது. TP4056 இன் பின் வரையறை பின்வரும் அட்டவணையில் காட்டப்பட்டுள்ளது.

USB சார்ஜிங் சர்க்யூட் வரைபடம் பின்வருமாறு:

சர்க்யூட் பகுப்பாய்வு: ஹெடர்2 என்பது இணைக்கும் முனையமாகும், மேலும் B+ மற்றும் B_ ஆகியவை லித்தியம் பேட்டரியின் நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை துருவங்களுடன் தனித்தனியாக இணைக்கப்பட்டுள்ளன. TP4 இன் பின் 8 மற்றும் பின் 4056 ஆகியவை 5V இன் USB பவர் சப்ளை வோல்டேஜுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன, மேலும் Pin 3 GND உடன் இணைக்கப்பட்டு சிப்பின் பவர் சப்ளை மற்றும் இயக்கத்தை நிறைவு செய்கிறது. 1 பின் TEMP ஐ GND உடன் இணைக்கவும், பேட்டரி வெப்பநிலை கண்காணிப்பு செயல்பாட்டை அணைக்கவும், 2 pin PROG இணைப்பு மின்தடையம் R23 ஐ பின்னர் GND உடன் இணைக்கவும், சார்ஜிங் மின்னோட்டத்தை பின்வரும் சூத்திரத்தின்படி மதிப்பிடலாம்.

5-பின் BAT ஆனது சார்ஜிங் மின்னோட்டத்தையும் 4.2V சார்ஜிங் மின்னழுத்தத்தையும் பேட்டரிக்கு வழங்குகிறது. காட்டி விளக்குகள் D4 மற்றும் D5 இழுக்கும் நிலையில் உள்ளன, இது சார்ஜிங் முடிந்தது மற்றும் சார்ஜிங் செயலில் உள்ளது என்பதைக் குறிக்கிறது. இணைப்பு சிப் பின் குறைவாக இருக்கும்போது அது ஒளிரும். பேட்டரி சார்ஜிங்கின் போது பின் 6 STDBY எப்போதும் உயர் மின்மறுப்பு நிலையில் இருக்கும். இந்த நேரத்தில், D4 முடக்கப்பட்டுள்ளது. சார்ஜிங் முடிந்ததும், உள் சுவிட்ச் மூலம் குறைந்த நிலைக்கு இழுக்கப்படும். இந்த நேரத்தில், D4 ஆனது சார்ஜிங் முடிந்தது என்பதைக் குறிக்கிறது. மாறாக, பேட்டரி சார்ஜிங் திட்டத்தில், பின் 7 ஆன் செய்யப்பட்டிருக்கும் போது, ​​CHRG கடிகாரம் குறைந்த அளவில் இருக்கும், மேலும் D5 தற்போது இயக்கத்தில் உள்ளது, இது சார்ஜ் ஆவதைக் குறிக்கிறது. சார்ஜிங் முடிந்ததும், அது உயர் மின்மறுப்பு நிலையில் உள்ளது, இந்த நேரத்தில் D5 முடக்கப்பட்டுள்ளது.

லித்தியம் பேட்டரி ஓவர்சார்ஜ் மற்றும் ஓவர் டிஸ்சார்ஜ் பராமரிப்பு சுற்று DW01 சிப்பைத் தேர்ந்தெடுத்து முடிக்க MOS குழாய் 8205A உடன் ஒத்துழைக்கிறது. DW01 என்பது உயர் துல்லிய மின்னழுத்த கண்காணிப்பு மற்றும் நேர தாமத சுற்றுகள் கொண்ட லித்தியம் பேட்டரி பராமரிப்பு சர்க்யூட் சிப் ஆகும். DW01 சிப்பின் பின் வரையறை கீழே உள்ள அட்டவணையில் காட்டப்பட்டுள்ளது.

8205A என்பது ஒரு பொதுவான வடிகால் N-சேனல் மேம்படுத்தப்பட்ட பவர் FET ஆகும், இது பேட்டரி பராமரிப்பு அல்லது குறைந்த மின்னழுத்த மாறுதல் சுற்றுகளுக்கு ஏற்றது. சிப்பின் உள் அமைப்பு கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது.

லித்தியம் பேட்டரி சார்ஜிங் மற்றும் பராமரிப்பு சுற்று கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது.

சர்க்யூட் பகுப்பாய்வு: ஹெடர்3 என்பது லித்தியம் பேட்டரி சக்தி பயன்படுத்தப்படுகிறதா என்பதைக் கட்டுப்படுத்தும் ஒரு மாற்று சுவிட்ச் ஆகும்.

லித்தியம் பேட்டரியின் இயல்பான செயல்பாடு: லித்தியம் பேட்டரி 2.5V மற்றும் 4.3V க்கு இடையில் இருக்கும் போது, ​​DW1 இன் 3 மற்றும் 01 பின்கள் இரண்டும் உயர் மட்ட வெளியீடு மற்றும் பின் 2 இன் மின்னழுத்தம் 0V ஆகும். 8205A இன் திட்ட வரைபடத்தின்படி, DW1 இன் பின் 3 மற்றும் பின் 01 ஆகியவை 5A இன் பின் 4 மற்றும் பின் 8205 ஆகியவற்றுடன் தனித்தனியாக இணைக்கப்பட்டுள்ளன. இரண்டு MOS டிரான்சிஸ்டர்களும் கடத்தலில் இருப்பதைக் காணலாம். இந்த நேரத்தில், லித்தியம் பேட்டரியின் எதிர்மறை துருவமானது மைக்ரோகண்ட்ரோலர் சர்க்யூட்டின் P_ மின் விநியோக நிலத்துடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது, மேலும் லித்தியம் பேட்டரி சாதாரணமானது. மூலம் இயக்கப்படுகிறது.

ஓவர்சார்ஜ் பராமரிப்பு கட்டுப்பாடு: TP4056 சர்க்யூட் மூலம் லித்தியம் பேட்டரி சார்ஜ் செய்யப்படும்போது, ​​சார்ஜ் செய்யும் நேரம் அதிகரிக்கும் போது லித்தியம் பேட்டரி சக்தி அதிகரிக்கும். லித்தியம் பேட்டரியின் மின்னழுத்தம் 4.4V ஆக உயரும் போது, ​​லித்தியம் பேட்டரியின் மின்னழுத்தம் ஏற்கனவே ஓவர்சார்ஜ் நிலையில் இருப்பதாக DW01 நினைக்கிறது, மேலும் உடனடியாக 3V ஐ வெளியிடுவதற்கு பின் 0 ஐ கையாளுகிறது, மேலும் 8205A சிப் G1 இல் மின்னழுத்தம் இல்லை, இதனால் MOS குழாயை ஏற்படுத்துகிறது. நிறுத்து. இந்த நேரத்தில், லித்தியம் பேட்டரி B_ ஒற்றை சிப் மைக்ரோகம்ப்யூட்டரின் சர்க்யூட் பவர் சப்ளை P_ உடன் இணைக்கப்படவில்லை, அதாவது, லித்தியம் பேட்டரியின் சார்ஜிங் சர்க்யூட் தடுக்கப்பட்டு, சார்ஜிங் நிறுத்தப்பட்டது. ஓவர்சார்ஜ் கன்ட்ரோல் சுவிட்ச் ட்யூப் அணைக்கப்பட்டிருந்தாலும், அதன் உள் டையோடின் திசையானது டிஸ்சார்ஜ் சர்க்யூட்டின் திசையைப் போலவே இருக்கும், எனவே P+ மற்றும் P_ க்கு இடையில் ஒரு டிஸ்சார்ஜ் சுமை இணைக்கப்பட்டால், அது இன்னும் வெளியேற்றப்படலாம். லித்தியம் பேட்டரியின் மின்னழுத்தம் 4.3V ஐ விடக் குறைவாக இருக்கும் போது, ​​DW01 ஓவர்சார்ஜ் பராமரிப்பு நிலையை நிறுத்துகிறது. இந்த நேரத்தில், லித்தியம் பேட்டரி B_ மைக்ரோகண்ட்ரோலர் சர்க்யூட்டின் மின்சாரம் P_ உடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது, மேலும் சாதாரண கட்டணம் மற்றும் வெளியேற்றம் மீண்டும் செய்யப்படுகிறது.

ஓவர்-டிஸ்சார்ஜ் பராமரிப்பு கட்டுப்பாடு: லித்தியம் பேட்டரி வெளிப்புற சுமையுடன் வெளியேற்றப்படும் போது, ​​லித்தியம் பேட்டரியின் மின்னழுத்தம் மெதுவாக குறையும். DW01 லித்தியம் பேட்டரியின் மின்னழுத்தத்தை R26 மின்தடையம் மூலம் கண்டறிகிறது. மின்னழுத்தம் 2.3V ஆக குறையும் போது, ​​DW01 லித்தியம் பேட்டரி மின்னழுத்தம் ஏற்கனவே அதிக-டிஸ்சார்ஜ் வோல்டேஜ் நிலையில் இருப்பதாக நினைக்கிறது, மேலும் உடனடியாக 1V ஐ வெளியிட பின் 0 ஐ கையாளுகிறது, மேலும் 8205A சிப் G2 இல் மின்னழுத்தம் இல்லை, இதனால் MOS குழாயை நிறுத்துகிறது. இந்த நேரத்தில், லித்தியம் பேட்டரி B_ ஒற்றை சிப் மைக்ரோகம்ப்யூட்டரின் சர்க்யூட் பவர் சப்ளை P_ உடன் இணைக்கப்படவில்லை, அதாவது, லித்தியம் பேட்டரியின் டிஸ்சார்ஜ் சர்க்யூட் தடுக்கப்பட்டு, வெளியேற்றம் நிறுத்தப்படுகிறது. சார்ஜ் செய்வதற்காக TP4056 சுற்றுடன் இணைக்கப்பட்டிருக்கும் போது, ​​DW01 ஆனது B_ மூலம் சார்ஜிங் மின்னழுத்தத்தைக் கண்டறிந்த பிறகு, உயர் மட்டத்தை வெளியிட முள் 1ஐக் கட்டுப்படுத்துகிறது. இந்த நேரத்தில், லித்தியம் பேட்டரி B_ மைக்ரோகண்ட்ரோலர் சர்க்யூட்டின் மின்சாரம் P_ உடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது, மேலும் சாதாரண கட்டணம் மற்றும் வெளியேற்றம் மீண்டும் செய்யப்படுகிறது.