Nó cung cấp điện áp 3.3V cho hệ thống mạch điện thông qua pin lithium, có chức năng sạc USB và bảo trì sạc quá mức.

Sạc USB chọn mạch chip TP4056 là xong. TP4056 là bộ sạc tuyến tính ổn định dòng điện / điện áp ổn định pin lithium-ion đơn. Kiến trúc PMOSFET được chọn bên trong và kết hợp với mạch sạc chống ngược, do đó không cần diode cách ly bên ngoài. Phản hồi nhiệt có thể chủ động điều chỉnh dòng sạc để hạn chế nhiệt độ chip trong điều kiện hoạt động công suất cao hoặc nhiệt độ môi trường cao. Điện áp sạc ổn định ở mức 4.2V và dòng điện sạc có thể được đặt bên ngoài thông qua một điện trở. Khi dòng điện sạc đạt đến một phần mười giá trị đặt sau khi đạt đến điện áp sạc cuối cùng, TP4056 sẽ chủ động kết thúc chu kỳ sạc.

Khi không có điện áp đầu vào, TP4056 chủ động đi vào trạng thái dòng điện thấp, giảm dòng rò rỉ pin xuống dưới 2uA. TP4056 cũng có thể được đặt ở chế độ tắt máy khi có nguồn điện, giảm dòng cấp xuống 55uA. Định nghĩa chân của TP4056 được hiển thị trong bảng sau.

Sơ đồ mạch sạc USB như sau:

Phân tích mạch: Header2 là cực kết nối, B + và B_ được kết nối riêng biệt với cực dương và cực âm của pin lithium. Pin 4 và Pin 8 của TP4056 được kết nối với điện áp nguồn 5V của USB, và Pin 3 được kết nối với GND để hoàn thành việc cấp nguồn và kích hoạt chip. Kết nối 1 chân TEMP với GND, tắt chức năng theo dõi nhiệt độ pin, 2 chân PROG kết nối điện trở R23 rồi kết nối với GND, dòng sạc có thể được ước tính theo công thức sau.

BAT 5 chân cung cấp dòng điện sạc và điện áp sạc 4.2V cho pin. Đèn báo D4 và D5 ở trạng thái kéo lên, cho biết rằng quá trình sạc đã hoàn tất và quá trình sạc đang diễn ra. Nó sẽ sáng lên khi chân chip kết nối ở mức thấp. Pin 6 STDBY luôn ở trạng thái trở kháng cao trong quá trình sạc pin. Tại thời điểm này, D4 đang tắt. Khi quá trình sạc hoàn tất, nó được kéo xuống mức thấp bằng công tắc bên trong. Tại thời điểm này, D4 đang bật, cho biết rằng quá trình sạc đã hoàn tất. Ngược lại, trong dự án sạc pin, đồng hồ CHRG ở mức thấp khi pin 7 đang bật và D5 đang bật tại thời điểm này, cho biết rằng nó đang sạc. Khi quá trình sạc hoàn tất, nó ở trạng thái trở kháng cao và D5 đang tắt tại thời điểm này.

Mạch bảo trì sạc quá mức và xả quá mức của pin lithium chọn chip DW01 và phối hợp với MOS tube 8205A để hoàn thành. DW01 là chip mạch bảo trì pin lithium với các mạch theo dõi điện áp và độ trễ thời gian có độ chính xác cao. Định nghĩa chân của chip DW01 được hiển thị trong bảng dưới đây.

8205A là FET công suất nâng cao kênh N thông thường, thích hợp cho việc bảo trì pin hoặc các mạch chuyển mạch điện áp thấp. Cấu trúc bên trong của chip được hiển thị trong hình dưới đây.

Mạch sạc và bảo dưỡng pin lithium được hiển thị trong hình bên dưới.

Phân tích mạch: Header3 là một công tắc bật tắt để kiểm soát xem có sử dụng nguồn pin lithium hay không.

Hoạt động bình thường của pin lithium: Khi pin lithium nằm trong khoảng từ 2.5V đến 4.3V, cả hai chân 1 và 3 của DW01 đều xuất ra mức cao và điện áp của chân 2 là 0V. Theo sơ đồ của 8205A, chân 1 và chân 3 của DW01 được kết nối riêng biệt với chân 5 và chân 4 của 8205A. Có thể thấy rằng cả hai bóng bán dẫn MOS đều ở trạng thái dẫn điện. Tại thời điểm này, cực âm của pin lithium được kết nối với đất cấp nguồn P_ của mạch vi điều khiển và pin lithium vẫn bình thường. được cung cấp bởi.

Kiểm soát bảo dưỡng quá tải: Khi pin lithium được sạc qua mạch TP4056, năng lượng của pin lithium sẽ tăng lên khi thời gian sạc tăng lên. Khi điện áp của pin lithium tăng lên 4.4V, DW01 cho rằng điện áp của pin lithium đã ở tình trạng quá tải, ngay lập tức thao tác để chân 3 xuất ra 0V, chip 8205A G1 không có điện áp, gây ra hiện tượng ống MOS dừng lại. Tại thời điểm này, pin lithium B_ không được kết nối với nguồn điện mạch P_ của máy tính vi mạch một chip, tức là, mạch sạc của pin lithium bị chặn và quá trình sạc bị dừng. Mặc dù ống công tắc điều khiển quá tải được tắt, hướng của điốt bên trong của nó giống với hướng của mạch phóng điện, vì vậy khi một tải phóng điện được kết nối giữa P + và P_, nó vẫn có thể được phóng điện. Khi điện áp của pin lithium thấp hơn 4.3V, DW01 sẽ dừng điều kiện bảo trì sạc quá mức. Tại thời điểm này, pin lithium B_ được kết nối với nguồn điện P_ của mạch vi điều khiển và quá trình sạc và xả bình thường được thực hiện lại.

Kiểm soát bảo trì quá xả: Khi pin lithium được xả với tải bên ngoài, điện áp của pin lithium sẽ từ từ giảm xuống. DW01 phát hiện điện áp của pin lithium thông qua điện trở R26. Khi điện áp giảm xuống 2.3V, DW01 cho rằng điện áp của pin lithium đã ở tình trạng quá điện áp xả, ngay lập tức thao tác để chân 1 xuất ra 0V, chip 8205A G2 không có điện áp khiến ống MOS dừng lại. Tại thời điểm này, pin lithium B_ không được kết nối với nguồn điện mạch P_ của máy vi tính chip đơn, tức là, mạch xả của pin lithium bị chặn và quá trình xả bị dừng. Khi kết nối với mạch TP4056 để sạc, sau khi DW01 phát hiện điện áp sạc qua B_, nó sẽ điều khiển chân 1 xuất ra mức cao. Tại thời điểm này, pin lithium B_ được kết nối với nguồn điện P_ của mạch vi điều khiển và quá trình sạc và xả bình thường được thực hiện lại.