na 2024/09/3 334

TP4056: Parametry kluczowe, funkcje i aplikacje w urządzeniach przenośnych

. TP4056 jest kompletną ładowarką litowo-jonową jednokomórkową przy użyciu stałego prądu lub stałego napięcia liniowego ładowania.Zamontowany na dolnym wyniku radiator SOP8 lub ESOP8 i niska liczba komponentów zewnętrznych sprawiają, że TP4056 jest idealny do zastosowań przenośnych.W tym artykule szczegółowo wprowadzi parametry, piny, zasadę pracy i zastosowanie TP4056, aby pomóc Ci lepiej zrozumieć i zastosować ten układ.

Katalog

Co to jest TP4056?

TP4056 to jednokomórkowa akumulator litowo-jonowy prąd stałego lub stałego napięcia ładowarka liniowa o doskonałej wydajności.Jest pakowany w ESOP8.Jest odpowiedni do produktów przenośnych i nadaje się również do zasilania zasilaczy USB i zasilaczy adaptera.Jego zakres napięcia wejściowego wynosi od 4,5 V do 5,5 V, a zakres prądu ładowania wynosi zazwyczaj 0,1A do 1,2A, co można ustawić przez rezystor ograniczający prąd zewnętrzny.Ponadto TP4056 zwykle ma wbudowaną ochronę temperatury, aby zapobiec przegrzaniu.Ze względu na te doskonałe cechy, TP4056 jest szeroko stosowany w różnych małych przenośnych urządzeniach elektronicznych, takich jak telefony komórkowe, komputery tabletów, ręczne konsole gier itp.

Alternatywy i równoważniki

• • ME4054M5G

• MP5032GJ-P

• • PT8A2767FWE

Schemat blokowy TP4056

Główne parametry TP4056

Wydajność ładowania: około 85 procent

Odnosi się to do wydajności ładowania układu TP4056, który jest stosunkiem między napięciem wejściowym a rzeczywistym prądem ładowania akumulatora.Im wyższa wydajność ładowania, tym mniej ciepła generuje układ, a tym szybsza prędkość ładowania.

Napięcie ochrony przepisów: 4,2 V

Odnosi się to do wartości napięcia ochrony obciążania dostarczonej przez TP4056.Gdy napięcie baterii litowej przekroczy tę wartość, układ automatycznie zatrzyma ładowanie, aby zapobiec problemom bezpieczeństwa spowodowanego nadmiernym ładowaniem akumulatora.

Napięcie blokady podnośniki: 2,4 V

Odnosi się to do wartości napięcia ochrony podnapietowej dostarczonej przez TP4056.Gdy napięcie akumulatora litowego spada poniżej tej wartości, układ zatrzymuje wyjście, chroniąc w ten sposób baterię przed przepisowaniem.

Zakres napięcia wejściowego: od 4,5 V do 5,5 V

Odnosi się to do minimalnego i maksymalnego zakresu napięcia wejściowego, który może działać TP4056.Podczas procesu pracy napięcie wejściowe musi pozostać stabilne, w przeciwnym razie wpłynie to na wydajność i stabilność ładowania.

Maksymalny prąd ładowania: 1000 mA

Odnosi się to do maksymalnego prądu ładowania, który TP4056 może wytrzymać, to znaczy maksymalna wartość, którą prąd może osiągnąć w trybie ładowania.Jeśli prąd ładowania przekracza tę wartość, może spowodować przegrzanie lub uszkodzenie układu.Dlatego w praktycznych zastosowaniach musimy odpowiednio dostosować prąd ładowania zgodnie ze specyfikacjami baterii i określonymi warunkami.

Zakres temperatur roboczych: -20 ° C do 85 ° C

Odnosi się to do normalnego zakresu temperatur roboczych TP4056.Przekroczenie tego zakresu może mieć wpływ na jego wydajność i życie.Dlatego w rzeczywistej aplikacji musimy rozsądnie wybrać prąd roboczy i zewnętrzne elementy układu na podstawie warunków temperatury otoczenia i rozpraszania ciepła, aby zapewnić jego stabilne działanie.

Piny i funkcje TP4056

• Pin 1 (TEMP): Jest to wejście do wykrywania temperatury akumulatora.Musimy podłączyć pinem tymczasowe z wyjściem czujnika NTC, aby wykryć temperaturę akumulatora.Jeżeli napięcie otrzymane przez pinem tymczasowe jest mniejsze niż 45 procent napięcia wejściowego lub większe niż 80 procent napięcia wejściowego, oznacza to, że temperatura akumulatora jest zbyt niska lub zbyt wysoka, a w tym czasie obciążenie zostanie zawieszone.Jeśli pinem tymczasowy jest bezpośrednio podłączony do uziemienia (GND), funkcja wykrywania temperatury akumulatora zostanie anulowana, a inne funkcje ładowania pozostaną normalne.

• PIN 2 (prog): Jest to stały prąd prądowy ustawienie prądu ładowania i terminal monitorowania prądu ładowania.Możemy zaprogramować prąd ładowania, podłączając zewnętrzny rezystor z PIN do progu do uziemienia.Podczas fazy przedcharge napięcie tego pinu będzie modulowane do 0,1 V;Podczas fazy ładowania stałego prądu napięcie tego pinu zostanie ustalone przy 1 V.We wszystkich trybach stanu ładowania możemy oszacować prąd ładowania, mierząc napięcie tego pinu i zgodnie z następującym wzorem:

• Pin 3 (GND): To jest podłoże mocy.

• Pin 4 (VCC): Jest to dodatnie napięcie wejściowe.Napięciem tego szpilki jest działający zasilanie obwodu wewnętrznego.Gdy różnica napięcia między VCC i PIN BAT jest mniejsza niż 30 mV, TP4056 wejdzie w tryb wyłączania o niskiej mocy.W tej chwili prąd PIN BAT jest mniejszy niż 2UA.

• PIN 5 (BAT): To jest połączenie baterii.Musimy podłączyć dodatni zacisk akumulatora do tego pinu.Gdy układ jest w stanie niepełnosprawnym lub trybie uśpienia, prąd wycieku pinu BAT będzie mniejszy niż 2 μA.PIN BAT jest odpowiedzialny za dostarczanie prądu ładowania i ograniczone napięcie 4,2 V do baterii.

• PIN 6 (STDBY): Jest to terminal wskaźnika do ładowania baterii.Po zakończeniu ładowania pin STDBY zostanie wyciągnięty nisko przez wewnętrzny przełącznik, co wskazuje, że ładowanie się zakończyło.W przeciwnym razie pin Stdby będzie w stanie wysokiej impedancji.

• Pin 7 (GHRG): Jest to koniec stanu ładunku końcowego wyjścia otwartego Draina.Gdy ładowarka ładuje baterię, pin CHRG jest pobierany do niskiego poziomu przez przełącznik wewnętrzny, co wskazuje, że ładowanie jest w toku;W przeciwnym razie pin CHRG jest w stanie wysokiej impedancji.

• Pin 8 (CE): Jest to wejście włączające układ.Wysoki poziom wejściowy umieści TP4056 w normalnym stanie, podczas gdy niski poziom wejściowy umieści TP4056 w stanie, w którym ładowanie jest zabronione.PIN CE może być napędzany poziomami TTL lub poziomami CMOS.

TP4056 Schemat obwodu ładowania Wyjaśnienie

TP4056 obsługuje ładowanie za pośrednictwem adaptera prądu przemiennego lub portu USB.Poniżej pokazuje przykład połączenia adaptera prądu przemiennego i wejścia mocy USB.W takim przypadku MOSFET Kanał P. (MP1) jest używany, aby zapobiec przemieszczaniu się sygnału do portu USB, gdy adapter prądu przemiennego jest podłączony. Tymczasem używana jest dioda Schottky (D1), aby uniknąć utraty mocy USB podczas przekazywaniaPrzez 1k odpornik na rozkład.Zazwyczaj adapter prądu przemiennego może dostarczyć znacznie więcej prądu niż port USB z prądem 500 mA.Dlatego, gdy adapter prądu przemiennego jest podłączony, możemy użyć N-kanałowego MOSFET (MN1) i dodatkowego rezystora zestawu 10k, aby zwiększyć prąd ładowania do 600 mA.

Proces ładowania baterii TP4056

Chip zarządzania najpierw wykonuje stałe ładowanie prądu na akumulator, a następnie przełącza się na stałe ładowanie napięcia.Poniżej znajduje się krzywa prądu ładowania i napięcia 1000 mA:

Konkretnym procesem jest:

Gdy napięcie akumulatora jest niższe niż 3 V, układ zarządzania wykorzystuje mały prąd, aby przedstawić akumulator.

Gdy napięcie akumulatora przekroczy 3 V, ładowarka użyje trybu prądu stałego do naładowania akumulatora.W tym czasie rozmiar prądu ładowania zostanie określony przez rezystor prog.Na przykład, aby uzyskać prąd ładujący 1000 mA, należy zastosować rezystor 1,2k.

Gdy napięcie akumulatora jest blisko 4,2 V, prąd ładowania stopniowo maleje, a TP4056 wchodzi w tryb ładowania stałego napięcia.

Gdy prąd ładowania maleje do progu końca ładowania, cykl ładowania zakończy się.W tym czasie terminal CHRG wyświetli stan wysokiej impedancji (czerwona dioda LED jest wyłączona), a terminal STDBY wyświetli niski poziom (zielona dioda LED jest włączona).

Gdy napięcie akumulatora spadnie do 4,05 V (ten poziom napięcia odpowiada około 80 do 90 procent mocy baterii), układ zarządzania ponownie uruchomi cykl ładowania.

Zastosowanie TP4056

TP4056 jest szeroko stosowany w różnych produktach elektronicznych ze względu na wysoką precyzję, ochronę przegrzania i inne funkcje.Poniżej przedstawiono kilka typowych scenariuszy zastosowania TP4056:

Oświetlenie LED

Współpracując z kierowcami LED, TP4056 może zrealizować precyzyjną kontrolę prądu LED, aby zapewnić, że koraliki LED działają w najlepszym stanie.To nie tylko poprawia jakość oświetlenia i sprawia, że ​​światło LED jest bardziej równe i bardziej miękkie, ale także zmniejsza ryzyko uszkodzenia LED spowodowanego niestabilnym prądem.

Telefony komórkowe i tablety komputery

W telefonach komórkowych i komputerach tabletowych TP4056 jest wyposażony w wiele funkcji ochrony, takich jak ochrona nadmierna prąd, ochrona nad nadmierną temperaturą itp., Które mogą skutecznie zapobiec uszkodzeniu urządzenia spowodowanego awarią obwodu lub nieprawidłowym działaniem.Zabezpieczenia te nie tylko zwiększają niezawodność telefonów komórkowych i tabletek, ale także zmniejszają zagrożenie bezpieczeństwa spowodowane problemami z baterii.

Drony

TP4056 zapewnia, że ​​akumulatory dronów można ładować bezpiecznie i wydajnie za pomocą doskonałych funkcji zarządzania ładowaniem.Przyjmuje dwustopniowy tryb ładowania stałego prądu i stałego napięcia, który może automatycznie dostosować parametry ładowania zgodnie ze stanem baterii, skutecznie unikając problemów bezpieczeństwa, takich jak nadmierne ładowanie i nadmierne obciążenie.Ponadto, pracując z kontrolerem silnika, TP4056 może dostosować parametry robocze silnika w czasie rzeczywistym zgodnie ze stanem lotu UAV, zapewniając, że UAV może pozostać stabilny podczas lotu.Ta inteligentna kontrola napędu silnikowego nie tylko poprawia wydajność lotu UAV, ale także zmniejsza ryzyko bezpieczeństwa spowodowane awarią silnika.

Środki ostrożności dotyczące stosowania TP4056

Korzystając z TP4056, powinniśmy zwrócić uwagę na następujące aspekty:

TP4056 zabrania odwrotnego połączenia baterii, w przeciwnym razie może to prowadzić do wypalenia wiórów.Aby zapewnić bezpieczeństwo, specjalnie zaprojektowaliśmy obwód ochrony przeciwbólowej baterii przeciw litowej baterii, aby zapobiec problemowi odwróconego połączenia akumulatora spowodowanego niewłaściwym użyciem.

W zastosowaniu TP4056 zaleca się umieszczenie kondensatora 10 μF podłączonych na końcu nietoperza w pobliżu końca nietoperza, aby zapewnić, że połączenie między kondensatorem a układem jest tak krótkie, jak to możliwe.Sprzyja to optymalizacji układu obwodu i zmniejszenia strat linii, co poprawia stabilność i wydajność obwodu.

Gdy TP4056 jest zastosowany do ładowania o wysokim prądem (700 mA i powyżej), aby skutecznie skrócić czas ładowania, zaleca się zwiększenie rezystora rozpraszania ciepła, którego wartość rezystancji powinna być kontrolowana w zakresie 0,2Ω do 0,5 Ω.Powinniśmy wybrać odpowiedni rozmiar rezystora według sytuacji faktycznej użytkowania, aby zapewnić bezpieczeństwo i wydajność procesu ładowania.

Podczas przeprowadzania testu TP4056 koniec nietoperza powinien być bezpośrednio podłączony do akumulatora, zamiast łączyć amperomierz w szeregu.Jeśli chcesz zmierzyć prąd, możesz podłączyć amperator do terminalu VCC, aby zapewnić dokładność i bezpieczeństwo testu.

Aby upewnić się, że TP4056 może być niezawodnie stosowany w wszystkich okolicznościach i uniknąć uszkodzenia układu wywołanego przez skoki i napięcia BURR, zalecamy podłączenie ceramicznego kondensatora 0,1 μF odpowiednio z zaciskiem BAT i zaciskiem wejściowym mocy odpowiednio.Jednocześnie, przy okablowaniu, powinniśmy upewnić się, że te kondensatory są tak blisko, jak to możliwe do układu TP4056, aby zoptymalizować wydajność obwodu i poprawić ogólną stabilność.

TP4056 jest pakowany w SOP8-PP.Aby zapewnić jego właściwe działanie i wydajne rozpraszanie ciepła, musimy mocno przylutować dolną kolejkę cieplną do płytki PCB.Zaleca się dodawanie otworów w dolnej części radiatora i uzupełnianie go dużą folią miedzianą w celu zwiększenia efektu rozpraszania ciepła.Wielowarstwowe PCB w połączeniu z odpowiednią konstrukcją przez otwór może znacznie zwiększyć wydajność rozpraszania ciepła i uniknąć zmniejszenia prądu ładowania przez ochronę temperatury z powodu słabego rozpraszania ciepła.Ponadto dodanie odpowiednich perforacji z tyłu SOP8 do rozpraszania ciepła nie tylko pomaga poprawić wydajność rozpraszania ciepła, ale także ułatwia ręczne operacje lutowania.Podczas procesu lutowania możemy przelać lutowanie perforacji tylnych, aby zapewnić niezawodne lutowanie po stronie rozpraszania ciepła i poprawić stabilność i niezawodność całego połączenia.

Często zadawane pytania [FAQ]

1. Do czego służy TP4056?

Moduł ten jest wykonany do ładowania akumulatorów litowych przy użyciu metody ładowania stałego prądu/stałego napięcia (CC/CV).Oprócz bezpiecznego ładowania baterii litowej moduł zapewnia również niezbędną ochronę wymaganą przez baterie litowe.

2. Ile akumulatorów może ładować TP4056?

Możesz podłączyć dwa ogniwa baterii litowo -baterii równolegle, tworząc równoważną akumulator jednokomórkowy z całkowitą pojemnością dwukrotnie większą niż poszczególne pojedyncze ogniwa.

3. Czy TP4056 może ładować baterię 3,7 V?

Moduł ładowarki TP4056 może być używany do konwersji multimetrowej do ładowania akumulatorów litowych.VIN+ Wejście portu 5 V Panel słoneczny, BAT+ Port może wysłać 4,2 V do ładowarki 3,7 V 18650 Bateria.

4. Co mogę pobierać za pomocą TP4056?

TP4056 może ładować maksymalnie 1A.Możesz naładować prawie dowolną akumulator lit-ion/lipa, pod warunkiem, że odpowiednio ustawisz prąd.Wiele nowoczesnych baterii pozwala ładować na prądach większych niż 1C.Trwa debata na temat ładowania wielu baterii równolegle.

5. Czy TP4056 jest bezpieczny?

To może nie być bezpieczne, w zależności od baterii maksymalny prąd ładowania.Najlepszym sposobem na znalezienie jest ładowarka telefonów komórkowych, jeśli wyjście ładowarki telefonicznej jest równe lub powyżej 900MA, możesz użyć typowego modułu TP4056, ponieważ jest on wyposażony w domyślny prąd prądu ładowania na 1000A za pomocą rejestru 1KOHMS.