通過(guò)鋰電池向電路系統(tǒng)提供3.3V電壓，并具備USB充電功能及過(guò)充保護(hù)功能．
USB充電采用TP4056芯片電路實(shí)現(xiàn)．TP4056為單節(jié)鋰離子電池恒定電流/恒定電壓線性充電器，內(nèi)部采用PMOSFET架構(gòu)并結(jié)合防倒充電路，因此不需要外部隔離二極管．熱反饋可對(duì)充電電流進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，以便在大功率操作或高溫環(huán)境溫度條件下對(duì)芯片溫度加以限制．充電電壓恒定在4.2V，充電電流可通過(guò)電阻器進(jìn)行外部設(shè)置．充電電流在達(dá)到最終充電電壓后降至設(shè)定值的十分之一，TP4056將自動(dòng)終止充電循環(huán)．
當(dāng)無(wú)輸入電壓時(shí)，TP4056自動(dòng)進(jìn)入低電流狀態(tài)，將電池漏電流降至2 uA以下．TP4056在有電源時(shí)也可置于停機(jī)模式，將供電電流降至55 uA．TP4056的管腳定義如下表所示．
USB充電電路圖如下圖：
電路分析：Header2為連接端子，B+和B_分別連接鋰電池的正負(fù)極．TP4056的4腳和8腳連接USB供電電壓5V，3腳連接GND，完成芯片的供電和使能．1腳TEMP連接GND，關(guān)閉電池溫度監(jiān)測(cè)功能，2腳PROG連接電阻R23后接GND，可根據(jù)下式估算充電電流．
5腳BAT向電池提供充電電流和4.2V充電電壓．指示燈D4、D5處于上拉狀態(tài)，分別表示充電完成和正在充電，當(dāng)連接芯片管腳為低電平時(shí)點(diǎn)亮．電池充電過(guò)程中6腳 STDBY始終處于高阻態(tài)，此時(shí)D4滅，當(dāng)充電完成時(shí)被內(nèi)部開(kāi)關(guān)拉低至低電平，此時(shí)D4亮，表示充電完成．與此相反電池充電工程中7腳 時(shí)CHRG鐘處于低電平，此時(shí)D5亮，表示正在充電，當(dāng)充電完成時(shí)處 于高阻態(tài)，此時(shí)D5滅．
鋰電池過(guò)充過(guò)放保護(hù)電路采用DW01芯片配合MOS管8205A實(shí)現(xiàn)．DW01為鋰電池保護(hù)電路芯片，具有高精度的電壓監(jiān)測(cè)和時(shí)間延遲電路．DW01芯片管腳定義如下表所示．
8205A為共漏極N溝道增強(qiáng)型功率場(chǎng)效應(yīng)管，適用于電池保護(hù)或低壓開(kāi)關(guān)電路．芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖所示．
鋰電池充電保護(hù)電路如下圖所示．
電路分析：Header3為撥動(dòng)開(kāi)關(guān)，控制是否采用鋰電池供電．
鋰電池正常工作：當(dāng)鋰電池在2.5V至4.3V之間時(shí)，DW01的1腳、3腳均輸出高電平，2腳電壓為0V．根據(jù)8205A原理圖，DW01的1腳、3腳分別連接8205A的5腳、4腳，可知兩個(gè)MOS管均處于導(dǎo)通狀態(tài)，此時(shí)鋰電池的負(fù)極與單片機(jī)電路電源地P_連通，鋰電池正常供電．
過(guò)充保護(hù)控制：當(dāng)鋰電池通過(guò)TP4056電路充電時(shí)，鋰電池電量將隨充電時(shí)間的增加而增加．當(dāng)鋰電池電壓升高到4.4V時(shí)，DW01認(rèn)為鋰電池電壓已處于過(guò)充電壓狀態(tài)，立即控制3腳輸出0V，8205A芯片G1無(wú)電壓導(dǎo)致MOS管截至．此時(shí)鋰電池B_與單片機(jī)電路電源地P_不連通，即鋰電池充電回路被切斷，停止充電．雖然過(guò)充電控制開(kāi)關(guān)管關(guān)閉，但其內(nèi)部的二極管方向與放電回路的方向相同，因此當(dāng)P+與P_間外接放電負(fù)載后，仍可以進(jìn)行放電．當(dāng)鋰電池的電壓被放至低于4.3V時(shí)，DW01停止過(guò)充電保護(hù)狀態(tài)，此時(shí)鋰電池B_與單片機(jī)電路電源地P_連通，再次進(jìn)行正常充放電．
過(guò)放保護(hù)控制：當(dāng)鋰電池外接負(fù)載進(jìn)行放電時(shí)，鋰電池電壓將慢慢降低．DW01通過(guò)R26電阻檢測(cè)鋰電池電壓．當(dāng)電壓降低至2.3V時(shí)，DW01認(rèn)為鋰電池電壓已處于過(guò)放電壓狀態(tài)，立即控制1腳輸出0V，8205A芯片G2無(wú)電壓導(dǎo)致MOS管截至．此時(shí)鋰電池B_與單片機(jī)電路電源地P_不連通，即鋰電池放電回路被切斷，停止放電．當(dāng)接上TP4056電路充電時(shí)，DW01通過(guò)B_檢測(cè)到充電電壓后，控制1腳輸出高電平，此時(shí)鋰電池B_與單片機(jī)電路電源地P_連通，再次進(jìn)行正常充放電．
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