Lityum pil aracılığıyla devre sistemine 3.3V voltaj sağlar ve USB şarj ve aşırı şarj bakımı işlevine sahiptir.

USB şarjı, tamamlamak için TP4056 çip devresini seçer. TP4056, tek hücreli bir lityum iyon pil kararlı akım/stabilize voltaj lineer şarj cihazıdır. PMOSFET mimarisi dahili olarak seçilir ve bir ters şarj devresi ile birleştirilir, bu nedenle harici izolasyon diyotu gerekmez. Termal geri besleme, yüksek güçlü çalışma veya yüksek ortam sıcaklığı koşulları altında çip sıcaklığını sınırlamak için şarj akımını aktif olarak ayarlayabilir. Şarj voltajı 4.2V’de sabittir ve şarj akımı bir direnç aracılığıyla harici olarak ayarlanabilir. Son şarj voltajına ulaştıktan sonra şarj akımı ayarlanan değerin onda birine ulaştığında, TP4056 şarj döngüsünü aktif olarak sonlandıracaktır.

Giriş voltajı olmadığında, TP4056 aktif olarak düşük akım durumuna girerek pil kaçak akımını 2uA’nın altına düşürür. TP4056, güç kaynağı olduğunda kapatma moduna da yerleştirilebilir, bu da besleme akımını 55uA’ya düşürür. TP4056’nın pin tanımı aşağıdaki tabloda gösterilmiştir.

USB şarj devre şeması aşağıdaki gibidir:

Devre analizi: Header2 bağlantı terminalidir ve B+ ve B_, lityum pilin pozitif ve negatif kutuplarına ayrı ayrı bağlanır. TP4’nın Pin 8 ve Pin 4056’i, 5V’luk USB güç kaynağı voltajına bağlanır ve Pin 3, güç kaynağını ve çipin etkinleştirilmesini tamamlamak için GND’ye bağlanır. 1 pin TEMP’i GND’ye bağlayın, pil sıcaklığı izleme fonksiyonunu kapatın, 2 pinli PROG rezistör R23’ü bağlayın ve ardından GND’ye bağlayın, şarj akımı aşağıdaki formüle göre tahmin edilebilir.

5 pimli BAT, aküye şarj akımı ve 4.2 V şarj voltajı sağlar. D4 ve D5 gösterge ışıkları, şarjın tamamlandığını ve şarjın devam ettiğini gösteren yukarı çekme durumundadır. Bağlantı çipi pimi düşük olduğunda yanacaktır. Pin 6 STDBY, pil şarjı sırasında her zaman yüksek empedans durumundadır. Şu anda, D4 kapalıdır. Şarj işlemi tamamlandığında dahili şalter ile düşük seviyeye çekilir. Şu anda, şarjın tamamlandığını gösteren D4 açıktır. Aksine pil şarj projesinde, CHRG saati pin 7 açıkken düşük seviyede ve şu anda D5 açık durumda yani şarj oluyor demektir. Şarj tamamlandığında yüksek empedans durumundadır ve şu anda D5 kapalıdır.

Lityum pil aşırı şarj ve aşırı deşarj bakım devresi DW01 çipini seçer ve tamamlamak için MOS tüp 8205A ile birlikte çalışır. DW01, yüksek hassasiyetli voltaj izleme ve zaman geciktirme devrelerine sahip bir lityum pil bakım devresi yongasıdır. DW01 çipinin pin tanımı aşağıdaki tabloda gösterilmiştir.

8205A, pil bakımı veya düşük voltajlı anahtarlama devreleri için uygun, ortak bir drenaj N-kanallı gelişmiş güç FET’idir. Çipin iç yapısı aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.

Lityum pil şarj ve bakım devresi aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.

Devre analizi: Header3, lityum pil gücünün kullanılıp kullanılmadığını kontrol etmek için bir geçiş anahtarıdır.

Lityum pilin normal çalışması: Lityum pil 2.5V ile 4.3V arasında olduğunda, DW1’in 3 ve 01 numaralı pinlerinin her ikisi de yüksek seviyede çıkış verir ve pin 2’nin voltajı 0V’dur. 8205A’nın şematik diyagramına göre, DW1’in pim 3 ve pim 01’ü, 5A’nın pim 4 ve pim 8205’üne ayrı ayrı bağlanır. Her iki MOS transistörünün de iletimde olduğu görülebilir. Bu anda, lityum pilin negatif kutbu, mikrodenetleyici devresinin güç kaynağı topraklamasına P_ bağlanır ve lityum pil normaldir. tarafından desteklenmektedir.

Aşırı şarj bakım kontrolü: Lityum pil TP4056 devresi üzerinden şarj edildiğinde, şarj süresi arttıkça lityum pil gücü artacaktır. Lityum pilin voltajı 4.4V’a yükseldiğinde, DW01, lityum pilin voltajının zaten aşırı şarj durumunda olduğunu düşünür ve hemen pin 3’ü 0V çıkışına yönlendirir ve 8205A yongası G1’in voltajı yoktur, bu da MOS tüpüne neden olur. durdurmak için. Bu anda, lityum pil B_ tek çipli mikrobilgisayarın devre güç kaynağına P_ bağlı değildir, yani lityum pilin şarj devresi bloke edilir ve şarj durdurulur. Aşırı şarj kontrol anahtarı tüpü kapalı olmasına rağmen, dahili diyotunun yönü deşarj devresinin yönü ile aynıdır, bu nedenle P+ ve P_ arasına bir deşarj yükü bağlandığında, yine de deşarj edilebilir. Lityum pilin voltajı 4.3V’den düşük olduğunda, DW01 aşırı şarj bakım durumunu durdurur. Bu anda, lityum pil B_ mikrodenetleyici devresinin güç kaynağına P_ bağlanır ve normal şarj ve deşarj tekrar gerçekleştirilir.

Aşırı deşarj bakım kontrolü: Lityum pil harici bir yük ile boşaldığında, lityum pilin voltajı yavaş yavaş düşecektir. DW01, R26 direnci aracılığıyla lityum pilin voltajını algılar. Voltaj 2.3V’a düştüğünde, DW01, lityum pil voltajının zaten aşırı deşarj voltajı durumunda olduğunu düşünür ve hemen pin 1’i 0V çıkışa yönlendirir ve 8205A çip G2’de MOS tüpünün durmasına neden olan voltaj yoktur. Bu anda, lityum pil B_ tek çipli mikrobilgisayarın devre güç kaynağına P_ bağlı değildir, yani lityum pilin deşarj devresi bloke edilir ve deşarj durdurulur. Şarj için TP4056 devresine bağlandığında, DW01, B_ üzerinden şarj voltajını tespit ettikten sonra, yüksek seviye çıkış vermek için pin 1’i kontrol eder. Bu anda, lityum pil B_ mikrodenetleyici devresinin güç kaynağına P_ bağlanır ve tekrar normal şarj ve deşarj gerçekleştirilir.