Зарядное устройство на микросхеме TP4056

[admin]

Использование контроллера TP4056 для зарядки аккумулятора

TP4056 - 1A автономное линейное зарядное устройство Li-Ion с терморегуляцией в корпусе SOP-8. 

TP4056 является полноценным линейным зарядным устройством постоянного тока и напряжения для одной ячейки литий-ионных батарей. Его пакет SOP и малое количество внешних компонентов делают TP4056 идеально подходящим для портативных устройств. Кроме того, TP4056 может работать как с USB, так и с сетевым адаптером. 

Из-за внутренней архитектуры PMOSFET и отсутствия отрицательной цепи тока заряда не требуется блокирующий диод. Тепловая обратная связь регулирует ток заряда, чтобы ограничить температуру кристалла во время работы при высокой мощности или при высокой температуре окружающей среды. Напряжение заряда фиксируется на уровне 4,2В, а ток заряда может быть запрограммирован с помощью одного резистора. TP4056 автоматически завершает цикл зарядки, когда зарядный ток падает до 0.1 запрограммированного значения после достижения конечного значения плавающего напряжения. Другие функции включают в себя монитор тока, блокировку напряжения, автоматическую подзарядку и два выходных контакта состояния для индикации окончания заряда и наличия входного напряжения. 

Функции: 

• Программируемый ток заряда до 1000мА 
• Не требуется MOSFET, чувствительный резистор или блокирующий диод. 
• Зарядка одиночных литий-ионных батарей непосредственно от порта USB. 
• Предустановленное зарядное напряжение 4,2В с точностью 1,5% 
• Автоматическая подзарядка. 
• Плавный пуск. 
• Доступный радиатор в SOP-корпусе с 8 выводами, Радиатор необходимо подключить к выводу GND. 
• Абсолютные максимальные значения: 
• Входное напряжение питания (VCC): 8В 
• Ток заряда батареи: 1200мА 
• Рабочий диапазон температур окружающей среды: от -40°C до +85°C 
• Микросхема имеет 8 выводов. 

TEMP (контакт 1): вход для ввода температуры. Подключается вывод TEMP к выходу термистора NTC в литий-ионной аккумуляторной батарее. Если напряжение на контакте TEMP ниже 45% или выше 80% напряжения питания VIN более 0,15сек, это означает, что температура аккумулятора слишком высокая или слишком низкая, зарядка приостановлена. Функция определения температуры может быть отключена заземлением вывода TEMP.  

PROG (контакт 2): установка постоянного тока зарядки. Устанавливается путем подключения резистора RISET от этого контакта к GND. В режиме предварительной зарядки напряжение на выводе ISET регулируется до 0,2В.  В режиме постоянного тока заряда напряжение на выводе ISET регулируется до 2В. Во всех режимах во время зарядки напряжение на выводе ISET можно использовать для измерения тока заряда следующим образом: 

IBAT=VPROGRPROG×1200 (VPROG=1V) 

GND (контакт 3): клемма заземления. 

Vcc (контакт 4): положительное входное напряжение питания. Является источником питания внутренней цепи. Когда VIN падает до 30мВ от контактного напряжения BAT, TP4056 переходит в спящий режим с низким энергопотреблением, понижая ток выводов BAT до <2мкА. 

BAT (контакт 5): контактный разъем аккумулятора. Подключается положительный вывод аккумулятора к контакту BAT. Вывод BAT потребляет ток менее 2мкА в режиме отключения микросхемы или в спящем режиме. Вывод BAT обеспечивает зарядный ток к батарее и обеспечивает регулируемое напряжение 4,2В. 

STDBY- (контакт 6): выход состояния с открытым стоком, конец зарядки аккумулятора. При завершении зарядки аккумулятора, вывод STDBY- подтягивается к GND, в противном случае контакт STDBY- находится в высокоимпедансном состоянии. 

CHRG- (контакт 7): выход состояния с открытым стоком, Индикация состояния зарядки. Когда аккумулятор заряжается, вывод CHRG- подтягивается к GND, в противном случае контакт CHRG- находится в высокоимпедансном состоянии. 

CE (контакт 8): вход включения микросхемы. Высокий уровень входного сигнала переводит устройство в нормальный рабочий режим. Низкий уровень входного сигнала переводит устройство в спящий режим. Вывод CE может управляться логическим уровнем TTL или CMOS. 

Нормальные условия эксплуатации: 

• Входное напряжение питания (VCC): от 4В до 8В. 
• Потребляемый ток в режиме заряда с установленным током 1А: от 150мкА до 500мкА. 
• Потребляемый ток в режиме ожидания (в спящем режиме): от 55мкА до 100мкА. 
• Напряжение регулируемого выхода: от 4,137В до 4,263В. 

Типовая схема включения микросхемы TP40546:

TP4056.pdf

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Гость Дима]

Какой блок зарядки нужно использовать 5в 2а,или можно использовать и блок от телефона с поддержкой быстрой зарядки который имеет  PD или Квик чардж3.0?

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Dr. West]

ТР4056 ничего не знает про системы быстрой зарядки, соответственно, все эти блоки будут работать в совместимом режиме "5 Вольт" и никаких преимуществ в данном случае не имеют.

[Реклама]

Выбираем схему BMS для заряда литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ очень важен контроль процесса заряда и разряда для избегания воздействия внешнего зарядного напряжения после достижения 100% заряда. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список таких решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Гость Дима]

Спасибо за ответ но

Я имел в виду не быструю зарядку им,а не сгорит ли тр4056 при использовании такими блоками.Ведь они имеют способность выдавать разный вольтаж и ампераж.Или блок определит ее и подаст ей  столько,сколько нужно 5в 1-2а?

Не кидайтесь камнями.Просто не особо шарю в этом.

Изменено 7 июля, 2023 пользователем Borodach
не цитируйте предыдущие посты

[GoFrenDiy]

Коллеги, я вас приветствую!

Собрал себе на основе китайской платки с TP4056+DW01 зарядку для 18650. Подсмотрел идею в интенетах по прикреплению 4х плат сразу на холдерерам, объединение IN+ и IN- в кучку, ну и от лабораторника запитываю. Через некоторое время возникло желание создать ещё одну такую зарядку, поэтому заказал ещё несколько плат и сделал. Т.к. изначально я ковырялся с хламом из ноутбучных элементов, я не особо парился тому, что в эта зарядка как-то вот недозаряжала элементы... ну или просто они старые были и я на это списывал, что на выходе 4,15...4,17 В на элементах получалось. С новыми платками, которые вроде бы как такие же, я на выходе начал получать 4,21...4,23В на элементах. К этому моменту уже заниматься начал полностью новыми 18650 и списывать это на деградацию ячеек как бэ не получается... Значит что-то не так с этими платами.

Я проверил номиналы на платах - всё совпадает. Ток в элементы загружается в 1А на каждую ячейку - это видно на ЛБП, а вот уровень напряжения целевой 4,15...4.17. Да, может просадка какая на проводах, но нет: одинаковый уровень 4,9...4,95В на входах всех плат. Насколько я понимаю, TP4056 просто "срезает" всё что выше уровня "Constant Voltage", но вот как тут этот уровень задаётся - я не нахожу по схеме. Можно, конечно, ещё раз заказать платы, но может что-то можно с этими сделать?

[Falconist]

1 час назад, Гость Дима сказал:

вольтаж и ампераж

Дебильные англицизмы... Напряжение и ток.

[ChePay]

Можно посмотреть даташит и убедиться, что всё в пределах заявленного производителем:

Можно, конечно, купить кучку плат от разных производителей и подобрать из них те, где напряжение пониже.

Но даже это не гарантирует, что оно там будет всегда. Имеет право плавать в заявленном диапазоне. С другой стороны, ±0,063 В от 4,2 В – это 1,5%. Это довольно хорошая точность поддержания напряжения, особенно при изменении температуры от 0 до 85.

Так что проще не заморачиваться. Всё работает как надо.

[Dr. West]

Уровень напряжения в этих микросхемах никак не задаётся пользователем, только сила тока.

[Гость Дима]

Так я так и не понял,что не сгорит ли эта плата от использования такой зарядки 25w, или нужно именно 5в2а блок использовать?

[Piotr__1]

@Гость Дима Зависит от вашей "такой зарядки 25w". Если зарядка адекватная - не сгорит.

[GoFrenDiy]

В 07.07.2023 в 13:55, ChePay сказал:

Так что проще не заморачиваться. Всё работает как надо.

Ну тут я с Вами согласен, что работает ровным счётом так, как указано в документации, но нет предела совершенству ))) Раз оно никак не настраивается, то сразу буду делать апгрейд: так уж случилось, что продаются эти платки по 5 штук, а я как раз умудрился за всё время парочку спалить и для ремонта давно приехали ТР4057. Раз уж внешними средствами напряжение не настраивается, то просто махну ТРшки и буду надеяться, что улучшенные нормальный уровень мне будут выставлять.

 

Изменено 17 июля, 2023 пользователем GoFrenDiy

[GoFrenDiy]

В 09.07.2023 в 18:38, Гость Дима сказал:

Так я так и не понял,что не сгорит ли эта плата от использования такой зарядки 25w, или нужно именно 5в2а блок использовать?

вот у меня выше 4хТР4056 модули и... однажды для зарядки пользовал какую-то 0,5А зарядку от сотового телефона: всё заряжало отлично! Просто долго... очень долго ))) Источники питания выдают ровно столько, сколько могут, а нагрузка будет стараться кушать столько, сколько ей надо. Вот одной плате надо 5В 1А для зарядки аккума этим самым ампером, она и будет из источника 5В 2А (10 Вт) брать только лишь 1А, а если источник может лишь 0,5А, то эта же самая плата будет заряжать этим пол ампером аккум, лишь бы источник не проседал по напряжению меньше ~4.5В. Вот та самая зарядка 0,5А, к которой я цеплял сразу 4 модуля, она вполне себе 0,47А выдаёт при 4,8В, соответственно на каждую платку 0,1175А шло, и этим же током заряжались 18650.

Что касается "25W"... Это ж наверно какая-то QC зарядка? в свои квикчарджи она перехожит, если ей нагрузка попросит, а так, насколько я понимаю, такие зарядки выдают просто 5В и 2А в прыжке, соответственно максимум 10Вт, а в реальности если 5...7.5 Вт с таких зарядок будет - уже хорошо!

[Dr. West]

С этими модулями есть такой момент: если ток зарядки выставлен на 1 ампер, то греются они дичайше. Желательно клеить плату на теплоотвод. Возможно, с этим связано попадавшиеся где-то мнение о бракованных микросхемах, которые "горят, как спички".

[GoFrenDiy]

20 часов назад, Dr. West сказал:

если ток зарядки выставлен на 1 ампер, то греются они дичайше.

Ну да, оно как линейный стаб: подаваемое напряжение срезает до требуемых Vfloat и разницу в тепло. Грубо если считать, то 5В - 4,2В = 0,8В * 1А = 0,8Вт уходит в тепло. Конкретно у меня эти платки греются до 65...70 °С на этом самом ампере. Т.к. ЛБП позволяет крутить напругу, то скидываю до 4,7В и греются уже ощутимо меньше.

[Александр В]

Замена одного резистора позволяет уменьшить ток, а соответственно  и нагрев. При перегреве микросхема начинает сбрасывать ток и теоретически не должна сгорать. Но очень не любит переполюсовку.

[webzepa]

У TP4056 фиксированное ограничение напряжения 4,2 В

[Piotr__1]

@webzepa Это Вопрос? Это ответ? Это констатация общеизвестного факта? Это ЧТО????

[Nerpiks]

Сам не нашёл информацию, спрошу здесь - какую нагрузку (мощность) можно подключать к выводам OUT при использовании данного модуля? Ориентироваться на даташит мосфета FS8205A - а это 4А? И то, без теплоотвода, думаю будет многовато...

Изменено 4 ноября, 2023 пользователем Nerpiks

[Александр В]

Сам не проверял, но везде пишут 3 ампера.

[Nerpiks]

@Александр В Спасибо!

[г0сть]

3 часа назад, Александр В сказал:

пишут 3 ампера

По даташитам и если оригинальные микры - то может и так. А в реале у меня уже при ~1,5 А вылетал. Даже параллельное включение не помогло

[VPisarev]

@Nerpiks Смотрите внимательно даташит на микросхему TP4056 и ее внутреннюю схему. Ток заряда литиевой батареи коммутируется внутренним полевиком микросхемы и превышать предел выше 1 ампера указанного в даташите не рекомендуется. А сборка FS8205А с управлением от DW01A для защиты литиевой батареи.   

[Nerpiks]

@VPisarev Ток заряда в 1А меня устраивает, да и не очень интересует, речь была о нагрузке подключаемой к аккумулятору. Судя по схеме плюс нагрузки соединён напрямую с аккумом, а минус приходит с нагрузки на аккум через сборку мосфета, который получается и несёт на себе основной крест Он же закрывается микрухой DW01A при перегрузе по току в 3А. Если не прав, поправьте и спасибо за более развёрнутую информацию  Для сведения - я собрал светомузыку от Гайвера к новому году на адресной ленте, попробовал запитать коробочку от одного 18650 (3400 мА), проработала 6,5  часов, Карл! Меня это за глаза устроило, 2 аккума в паралель легко вмещаются в эту коробочку, так вот чтоб их не доставать для зарядки (она на винтах), эта плата и нужна. Подключал два метра ленты через лабораторник, потребление от 400 мА до 1,2 А в режиме музыки, 1,8 А максимум в режиме белой подсветки постоянного горения. Были мысли про 5 метров, но думаю для платы это будет перебор, нужен другой вариант платы (если он есть подскажите), или тупо переключатель делать - либо заряд, либо нагрузка   Как то так.

[VPisarev]

@Nerpiks Вот типовая схема включения микросхемы DW01A со сборкой полевых транзисторов. И основное назначение микросхемы это контролировать напряжение на литиевой батарее. Так-же не стоит превышать рабочий ток сборки полевых транзисторов. От превышения тока эти схемы и горят как спички. Для надежной работы желательно дополнительно ограничивать ток между литиевой батарейкой и нагрузкой. Удачи. 

[mihelson]

@Nerpiks почему стесняетесь закон Ома применить для расчета? Сопротивление канала транзистора известно, порог срабатывания защиты от перегрузки в даташите написан.