锂电池因具有绿色环保,重量轻,无回忆效应,自放电率低,高低温适应性强等许多长处,而广泛应用于各种电子产品中。
这儿介绍一种根据TP4056的单节锂电池的充电计划,并经过简略外围电路完结过充过放维护,电源主动切换和硬件开关机。
1、TP4056充电计划
图1
图1中4脚为电源输入引脚,8脚为使能引脚,高电平有用(因而直接接到电源);7脚和6脚,功用分别为充电状况指示和充电完结指示,这两个引脚内部结构均为漏极开漏输出,当它们导通时,对应衔接的LED就会经过引脚内部的MOS管构成通路,使LED点亮。正常充电情况下,7脚导通,红灯亮,6脚截止,绿灯灭。充电完结后,7脚和6脚间的逻辑翻转,绿灯亮,红灯灭;5脚为电池正极衔接端,芯片经过该引脚对电池进行充电;1脚为温度维护信号输入端,其基本原理为,经过电池内部的NTC(负温度系数热敏电阻,跟着温度升高而阻值下降,温度下降而阻值升高)与外部的电阻分压后输入TEMP引脚,当该电压值低于输入电压45%和高于输入电压的80%,充电将被暂停,假如不运用温度检测功用,则能够将该引脚直接接地。2脚为充电电压编程引脚
其间:
IBAT为充电电流
VPROG为编程电压(在预充阶段为0.1V,恒流充阶段为1V)
RPROG为编程电阻,经过Vprog引脚链接到地
例如,假如RPROG = 1200Ω,则预充阶段充电电流为:
0.1/1200*1200=0.1A
恒流阶段充电电流为
1/1200*1200=1A
到此TP4056芯片功用介绍结束,愈加具体的材料可下载其数据手册进行具体了解。
2、过放及过充维护
过充和过放维护,从字面意思了解即可,便是防止电池过度放电和过度充电。一般来说,锂电池厂家都会有内置维护电路板,对电池进行过充和过放的维护,这种情况下,咱们直接运用TP4056即可;下面即将介绍的运用是没有内置维护板的锂电池而选用的维护计划。
在很多维护计划中,DW01加MOS管为最常见的计划,电路如下
正常状况下,M1,M2均导通,
过充状况下,M2截止,充电回路堵截,过放状况下,M1截止,放电回路堵截,两种状况完结对电池的过充过放维护;
根据DW01加两个MOS的计划,厂商还推出了内部集成MOS的DW06,相比较而言,DW06外部电路更简略电路图如下
3、主动电源切换
该电源切换电路选自于TP4056的数据手册中,下面剖析其作业原理
在只需VCC-BAT供电的情况下,因为MOS管Q3的G极被R1拉低到地,则MOS导通,VCC-BAT经过Q3向后级供电;
当USB电源VCC-USB刺进后,Q3的G极变为高电平,使Q3截止,VCC-USB经过D1向后级供电;
USB拔除后,Q3导通,供电状况康复为VCC-BAT供电。
4、硬件开关机电路
一般来说,为了完结对体系的硬件电源堵截,会运用直接的机械开关进行操控电源的通断。可是因为机械开关存在着体积较大(不利于小型化规划),且因为磨损导致寿数较短等缺陷,按键开关越来越多的被运用,下面介绍一种比较简略的完结电路:
如上图所示
关机状况:因为Q1被R1钳位到高电平,Q1截止,VCC不能向后级供电
开机:长按S2,D2导通,使Q1的G极拉低而导通,VCC经过Q1向后级VCC-SYS供电;VCC-SYS衔接MCU电源,MCU通电复位后开端作业,经过操控衔接到MCU上面I/O的Power-On,使其为高电平,此刻Q2导通,使Q1的G极变为低电平,松开按键S2,只需Power-On引脚电平坚持为高电平,体系供电正常供电;
关机流程:开机状况下,长按下S2,MCU经过D2,检测到低电平,累计必定时刻后,判定为关机动作,将Power-ON引脚输出低电平,Q1截止,体系断电;
上面所述的电路,可完结体系的硬关机。
上面说到的四个电路,可根据实际情况进行组合调整,应用于电路之中。