na 2024/09/3 328

TP4056: Ključni parametri, funkcije in aplikacije v prenosnih napravah

The TP4056 je celoten enocelični polnilnik li-ionske baterije z uporabo linearnih načinov polnjenja s konstantnim tokom ali konstantnim napetosti.Njegov paket s toplotnim hladilnikom SOP8 ali ESOP8 in nizko število zunanjih komponent naredi TP4056 idealen za prenosne aplikacije.Ta članek bo predstavil parametre, zatiče, načelo delovanja in uporabo TP4056, ki vam bodo pomagali bolje razumeti in uporabiti ta čip.

Katalog

Kaj je TP4056?

TP4056 je enocelično-ionski konstantni tok litij-ionske baterije ali konstantno napetostno linearno polnilnik z odličnimi zmogljivostmi.Pakiran je v ESOP8.Primeren je za prenosne izdelke in je primeren tudi za napajanje napajalnikov USB in napajalnikov adapterja.Njen vhodni napetostni razpon je med 4,5 V in 5,5 V, njegov polnilni tok pa je običajno 0,1a do 1,2a, kar lahko nastavi zunanji upor, ki omejuje tok.Poleg tega ima TP4056 običajno vgrajeno temperaturno zaščito, da se prepreči pregrevanje.Zaradi teh odličnih značilnosti se TP4056 pogosto uporablja v različnih majhnih prenosnih elektronskih napravah, kot so mobilni telefoni, tablični računalniki, ročne konzole za igre itd.

Alternative in ustrezniki

• ME4054M5G

• MP5032GJ-P

• PT8A2767FWE

Blok diagram TP4056

Glavni parametri TP4056

Učinkovitost polnjenja: približno 85 odstotkov

To se nanaša na učinkovitost polnjenja čipa TP4056, ki je razmerje med vhodno napetostjo in dejanskim polnilnim tokom baterije.Večja kot je učinkovitost polnjenja, manj segrevanja čipa ustvari in hitreje hitrost polnjenja.

Previsoka zaščitna napetost: 4.2V

To se nanaša na vrednost prekomerne zaščitne napetosti, ki jo zagotavlja TP4056.Ko napetost litijeve baterije preseže to vrednost, se čip samodejno preneha polniti, da prepreči varnostne težave, ki jih povzroča prekomerno polnjenje baterije.

Podvoka napetost za izklop: 2,4V

To se nanaša na vrednost podkrepitve zaščitne napetosti, ki jo zagotavlja TP4056.Ko litijeva napetost akumulatorja pade pod to vrednost, čip ustavi izhod in s tem zaščiti baterijo pred prekomernim polnjenjem.

Območje vhodne napetosti: 4,5V do 5,5 V

To se nanaša na minimalno in največjo območje vhodne napetosti, ki ga lahko deluje TP4056.Med delovnim postopkom mora vhodna napetost ostati stabilna, sicer bo vplivala na učinkovitost in stabilnost polnjenja.

Največji polnilni tok: 1000mA

To se nanaša na največji polnilni tok, ki ga lahko vzdrži TP4056, to je največjo vrednost, ki jo lahko tok doseže v načinu polnjenja.Če polnilni tok presega to vrednost, lahko povzroči, da se čip pregreje ali poškoduje.Zato moramo v praktičnih aplikacijah ustrezno prilagoditi polnilni tok v skladu s specifikacijami baterije in posebnimi pogoji.

Delovno temperaturno območje: -20 ° C do 85 ° C

To se nanaša na normalno območje delovne temperature TP4056.Če presegate to območje, lahko vpliva na njegovo uspešnost in življenje.Zato moramo v dejanski uporabi razumno izbrati delovni tok in zunanje komponente čipa, ki temeljijo na pogojih temperature okolice in toplote, da zagotovimo njegovo stabilno delovanje.

Zatiči in funkcije TP4056

• Pin 1 (temp): To je vhod za zaznavanje temperature baterije.Za zaznavanje temperature baterije moramo povezati temp zatič z izhodom senzorja NTC.Če je napetost, ki jo prejme zatič temp, manjša od 45 odstotkov vhodne napetosti ali večja od 80 odstotkov vhodne napetosti, to pomeni, da je temperatura baterije prenizka ali previsoka, polnjenje pa bo v tem trenutku suspendirano.Če je temp zatič neposredno povezan z ozemljitvijo (GND), bo funkcija zaznavanja temperature baterije preklicana, druge funkcije polnjenja pa ostanejo normalne.

• Pin 2 (Prog): To je konstantno nastavitev toka, ki se nastavi nastavitev toka in terminal za polnjenje toka.Polnilni tok lahko programiramo tako, da zunanji upor priključimo od prog zatiča do ozemljitve.Med fazo prednagrade bo napetost tega zatiča modulirana na 0,1 V;Med fazo polnjenja konstantnega toka bo napetost tega zatiča pritrjena na 1V.V vseh načinih stanja polnjenja lahko polnilni tok ocenimo z merjenjem napetosti tega zatiča in v skladu z naslednjo formulo:

• Pin 3 (GND): to je napajalna tla.

• Pin 4 (VCC): To je pozitivna vhodna napetost.Napetost tega zatiča je delovni napajanje notranjega vezja.Ko je razlika v napetosti med VCC in palico manjša od 30mV, bo TP4056 vstopil v način izklopa z nizko močjo.V tem času je tok pališkega zatiča manjši od 2UA.

• Pin 5 (netopir): To je povezava z baterijo.Pozitiven terminal baterije moramo povezati s tem zatičem.Ko je čip v invalidskem stanju ali spanju, bo tok puščanja pališkega zatiča manjši od 2 μA.Palitni zatič je odgovoren za zagotavljanje polnilnega toka in omejeno napetost 4,2 V do baterije.

• Pin 6 (stdby): to je terminal za dokončanje polnjenja baterije.Ko je polnjenje zaključeno, bo zatič STDBY potegnil nizko z notranjim stikalom, kar kaže na to, da se je polnjenje končalo.V nasprotnem primeru bo zatič STDBY v stanju visoke impedance.

• PIN 7 (GHRG): To je konec indikacije stanja naboja na koncu odprtega odtoka.Ko polnilnik napolni baterijo, se zatič CHRG potegne na nizko raven z notranjim stikalom, kar kaže na to, da je polnjenje v teku;V nasprotnem primeru je PIN CHRG v stanju visoke impedance.

• PIN 8 (CE): To je vhod za omogočanje čipa.Visoka vhodna raven bo TP4056 postavila v normalno obratovalno stanje, medtem ko bo nizka vhodna raven TP4056 postavila v stanje, kjer je polnjenje prepovedano.CE PIN lahko poganja ravni TTL ali ravni CMOS.

TP4056 Shema za polnjenje Pojasnilo

TP4056 podpira polnjenje prek AC adapterja ali USB vrat.Naslednje prikazuje primer, kako združiti adapter in vhod moči USB.V tem primeru se P-kanalni MOSFET (MP1) uporablja za preprečevanje, da bi signal potoval nazaj v vrata USB, ko je priključen akadetri adapterSkozi 1K spuščeni upor.Običajno lahko AC adapter oskrbuje veliko več toka kot USB vrata s trenutno mejo 500mA.Zato lahko, ko je priključen AC adapter, uporabimo N-kanalni MOSFET (MN1) in dodatni 10K nastavljeni upor za povečanje polnilnega toka na 600mA.

Postopek polnjenja baterije TP4056

Čip za upravljanje najprej izvede konstantno polnjenje toka na bateriji in nato preklopi na konstantno polnjenje napetosti.Sledi 1000MA polnilna toka in napetostna krivulja:

Poseben postopek je:

Ko je napetost akumulatorja nižja od 3V, za upravljanje uporablja majhen tok za predhodno določanje baterije.

Ko napetost akumulatorja preseže 3V, bo polnilnik za polnjenje baterije uporabil način konstantnega toka.V tem času bo velikost polnilnega toka določena s prog uporom.Za dosego polnilnega toka 1000mA je treba uporabiti 1,2k upor.

Ko je napetost akumulatorja blizu 4,2 V, se polnilni tok postopoma zmanjšuje in TP4056 vstopi v način polnjenja konstantne napetosti.

Ko se polnilni tok zmanjša na prag polnjenja, se bo cikel polnjenja končal.V tem času bo priključek CHRG oddajal stanje visoke impedance (rdeča LED je izklopljena), terminal Stdby pa bo dosegel nizko raven (zelena LED je vklopljena).

Ko napetost akumulatorja pade na 4,05 V (ta nivo napetosti ustreza približno 80 odstotkov do 90 odstotkov energije baterije), bo čip za upravljanje znova zagnal cikel polnjenja.

Uporaba TP4056

TP4056 se pogosto uporablja v različnih elektronskih izdelkih zaradi visoke natančnosti, pregrevanja zaščite in drugih značilnosti.Sledi nekaj tipičnih scenarijev uporabe TP4056:

LED osvetlitev

TP4056 lahko s sodelovanjem z LED vozniki uresniči natančen nadzor LED toka, da zagotovi, da LED kroglice delujejo v najboljšem stanju.To ne samo izboljša kakovost osvetlitve in naredi LED luč bolj enakomerne in mehkejše, ampak tudi zmanjša tveganje za poškodbe LED, ki jih povzroči nestabilen tok.

Mobilni telefoni in tablični računalniki

V mobilnih telefonih in tabličnih osebnih računalnikih je TP4056 opremljen z več zaščitnimi funkcijami, kot so zaščita pred prekomernim tokom, zaščita prekomerne temperature itd., Ki lahko učinkovito prepreči poškodbe naprave, ki jo povzroči okvara vezja ali nenormalno delovanje.Ta zaščita ne samo povečujejo zanesljivost mobilnih telefonov in tablet, ampak tudi zmanjšujejo varnostna tveganja, ki jih povzročajo težave z baterijo.

Droni

TP4056 zagotavlja, da se lahko brezpilotne baterije varno in učinkovito napolnijo z odličnimi funkcijami za upravljanje naboja.Sprejema dvostopenjski način polnjenja stalnega toka in konstantne napetosti, ki lahko samodejno prilagodi parametre polnjenja glede na stanje baterije, pri čemer se učinkovito izogne ​​varnostnim težavam, kot sta pretirano polnjenje in pretiravanje.Poleg tega lahko TP4056 s sodelovanjem z motornim krmilnikom v realnem času v realnem času prilagodi delovne parametre motorja v skladu s stanjem leta UAV in tako zagotovi, da lahko UAV ostane stabilen med letom.Ta inteligenten nadzor motorja ne samo izboljša zmogljivost leta UAV, ampak tudi zmanjšuje varnostno tveganje, ki ga povzroči okvara motorja.

Previdnostni ukrepi za uporabo TP4056

Pri uporabi TP4056 bi morali biti pozorni na naslednje vidike:

TP4056 prepoveduje povratno povezavo z akumulatorjem, sicer lahko privede do izgorevanja čipov.Da bi zagotovili varnost, smo posebej zasnovali protilitijev zaščitni vezje za obratno povezavo z baterijo, da preprečimo težavo s povratno povezavo z baterijo, ki jo povzroči zloraba.

Pri uporabi TP4056 je priporočljivo postaviti kondenzator 10 μF, ki je priključen na koncu netopirja blizu konca netopirja čipa, da se zagotovi, da je povezava med kondenzatorjem in čipom čim bolj kratka.To je ugodno za optimizacijo postavitve vezja in zmanjšanje izgub linij, s čimer se izboljša stabilnost in učinkovitost vezja.

Ko se TP4056 uporabi za polnjenje z visokim tokom (700mA in več), da se učinkovito skrajša čas polnjenja, je priporočljivo povečati upor za odvajanje toplote, katerega odpornost je treba nadzorovati v območju od 0,2Ω do 0,5Ω.Za zagotovitev varnosti in učinkovitosti postopka polnjenja bi morali izbrati ustrezno velikost upora glede na dejansko situacijo uporabe.

Ko izvedete test TP4056, je treba konec netopirja neposredno priključiti z baterijo, namesto da bi serijsko povezal ampermeter.Če morate meriti tok, lahko ampermeter povežete s terminalom VCC, da zagotovite natančnost in varnost testa.

Da bi zagotovili, da se TP4056 lahko zanesljivo uporablja v vseh okoliščinah in da se izognemo poškodbam čipa, ki ga povzročajo trni in napetosti, priporočamo, da se s končnikom netopirja priključi keramični kondenzator 0,1 μF in vhodni terminal moči.Obenem, ko ožičenje, bi morali zagotoviti, da so ti kondenzatorji čim bližje čipu TP4056, da bi optimizirali zmogljivost vezja in izboljšali splošno stabilnost.

TP4056 je pakiran v SOP8-PP.Da bi zagotovili njegovo pravilno delovanje in učinkovito odvajanje toplote, moramo tesno spajkati spodnji hladilnik toplote na ploščo PCB v uporabi.Priporočljivo je, da dodajate skozi luknje v spodnjem območju hladilnika toplote in jo dopolnite z veliko bakreno folijo, da povečate učinek disipacije toplote.Večplastni PCB v kombinaciji z ustreznim oblikovanjem skozi luknjo lahko znatno poveča zmogljivost disipacije toplote in se izogne, da se polnilni tok zmanjšuje s temperaturno zaščito zaradi slabega odvajanja toplote.Poleg tega dodajanje ustreznih perforacij na zadnji strani SOP8 za odvajanje toplote ne samo da izboljša učinkovitost disipacije toplote, ampak tudi olajša ročne operacije spajkanja.Med postopkom spajkanja lahko nalijemo spajkanje skozi zadnje perforacije, da zagotovimo zanesljivo spajkanje na strani razprševanja toplote in izboljšamo stabilnost in zanesljivost celotne povezave.

Pogosto zastavljena vprašanja [FAQ]

1. Za kaj se uporablja TP4056?

Ta modul je narejen za polnjenje litijevih baterij z uporabo konstantne tokovnice/konstantne napetosti (CC/CV) polnjenja.Poleg varno polnjenja litijeve baterije modul zagotavlja tudi potrebno zaščito, ki jo zahtevajo litijeve baterije.

2. Koliko baterij lahko napolni TP4056?

Dve litijevi akumulatorski celici lahko vzporedno priključite, da tvorite enakovredno enocelično baterijo s skupno zmogljivostjo dvakrat večje od posameznih posameznih celic.

3. Ali lahko TP4056 polni 3,7 V baterijo?

TP4056 Modul za polnjenje se lahko uporablja za multimeter za pretvorbo v litijeve baterije.VIN+ vhod vhod 5V sončna plošča, BAT+ vrata lahko oddajajo od 4.2V do polnilnika 3.7V 18650 baterije.

4. Kaj lahko zaračunam s TP4056?

TP4056 se lahko napolni pri največ 1A.Lahko napolnite skoraj katero koli li-ionsko/lipo baterijo, pod pogojem, da ste tok ustrezno nastavili.Številne sodobne baterije omogočajo polnjenje v tokovih, večjih od 1C.Nekaj ​​razprav o polnjenju več baterij vzporedno.

5. Ali je TP4056 varen?

Morda ni varen, odvisno od vaših baterij največji tok.Najboljši način za iskanje je polnilnik za mobilne telefone, če je izhod polnilnika za telefone enak ali nad 900MA, lahko uporabite tipičen modul TP4056, saj je na voljo s privzetim tokom naboja, nastavljenega na 1000A z uporabo 1KOHMS registra.