先上原理圖:
下面分功能模塊說明:
電源開機電路
當開關S1按下,D2的2.3腳導通,Q1和Q2的G極被拉到低電位,Q1和Q2導通,為后面BOOST升壓電路供電,升壓電路產生5V,經過U3轉換為3.3V給單片機供電,單片機完成初始化后,單片機PW_ON端口輸出高電平,D3的2.3腳導通,Q3導通將Q1和Q2的G極拉到低電平,這樣即使在開關S1松開后,Q1和Q2也會持續導通工作。開機后,再次按1下開關S1,D2的1.2腳導通,單片機的的PINT端口被拉到低電平,單片機收到關機指令,將PW_ON端口輸出低電平,電源關斷。C18為緩啟動電容,防止Q1和Q2突然開通,對后面負載產生影響。
U2 LT1935為BOOST升壓芯片,將電池3.7V的電壓升為5V給用電設備充電。通過調整R3和R4的分壓比來設定電壓輸出值。
單片機控制部分
單片機V_BAT端口,為電池電壓采集口,R8和R14將電池電壓分壓后給到單片機的電壓采集口,根據采集到電池電壓,LED1-LED4指示燈顯示電池剩余電量。R14的上端為什么要接到單片機的1腳?這樣做的目的是改善充電寶的待機功耗,如果像常見方案一樣,R14的上端接到地,那么即使電阻阻值夠大,也始終會消耗電流,會增加充電寶的待機功耗,充滿電的充電寶,過一段時間拿出來用,電量會少很多,而本設計中將R14的上端接到單片機的1腳,只在需要采集電池電壓時,單片機才將1腳拉到低電平,不需要檢測電池電壓時,設為開漏輸出。
充電電流保護電路
通過R5采集充電電流,然后通過2級運放放大后,輸出給單片機19腳的AD采集口,使用兩級放大原因為防止單級放大倍數過大,運放不穩定。而且降低單級運放的放大倍數也能提高帶寬。
5V轉3.3V電路
采用LDO HT7533將5V轉換為3.3V
充電管理電路
采用TP4056充電管理芯片,LED5為充電指示燈,通過調整R32的阻值可以設定充電電流的大小。
電池充電保護
U5 S-8261為充電保護芯片, 內置高精度電壓檢測電路和延遲電路,用于鋰離子/鋰聚合物可充電電池的保護。適合于對1節鋰離子/鋰聚合物可充電電池組的過充電、過放電和過電流的保護。Q4 8205內部集成了兩個N溝道功率MOS管。
8205內部圖為兩個N=MOS串聯
當電池發生過充電時,U5的CO引腳控制Q4的G2極,使上圖中左邊的MOS關斷,當電池發生過放電時,U5的D0引腳控制Q4的G1極,使上圖中右邊的MOS關斷。充電回路如下:
審核編輯:湯梓紅
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