2024/09/3'te 335

TP4056: Taşınabilir cihazlarda temel parametreler, işlevler ve uygulamalar

. TP4056 sabit akım veya sabit voltaj doğrusal şarj modları kullanılarak tam bir tek hücreli Li-ion pil şarj cihazıdır.Alt montajlı ısı lavabosu SOP8 veya ESOP8 paketi ve düşük harici bileşen sayısı TP4056'yı taşınabilir uygulamalar için ideal hale getirir.Bu makale, bu çipi daha iyi anlamanıza ve uygulamanıza yardımcı olmak için TP4056'nın parametrelerini, pimlerini, çalışma prensibini ve uygulamasını ayrıntılı olarak tanıtacaktır.

Katalog

TP4056 nedir?

TP4056, mükemmel performansa sahip tek hücreli bir lityum-iyon pil sabit akımı veya sabit voltaj doğrusal şarj cihazıdır.ESOP8'de paketlenmiştir.Taşınabilir ürünler için uygundur ve aynı zamanda USB güç kaynakları ve adaptör güç kaynaklarını güçlendirmek için de uygundur.Giriş voltaj aralığı 4.5V ve 5.5V arasındadır ve şarj akımı aralığı tipik olarak 0.1a ila 1.2a'dır, bu da harici bir akım sınırlayıcı direnç tarafından ayarlanabilir.Ek olarak, TP4056 genellikle aşırı ısınmayı önlemek için yerleşik sıcaklık korumasına sahiptir.Bu mükemmel özellikler nedeniyle TP4056, cep telefonları, tablet bilgisayarlar, el oyun konsolları vb. Gibi çeşitli küçük taşınabilir elektronik cihazlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.

Alternatifler ve eşdeğerler

• ME4054M5G

• mp5032gj-p

• PT8A2767FWE

TP4056 blok diyagramı

TP4056'nın ana parametreleri

Şarj verimliliği: yaklaşık yüzde 85

Bu, giriş voltajı ile pilin gerçek şarj akımı arasındaki oran olan TP4056 çipinin şarj verimliliğini ifade eder.Şarj verimliliği ne kadar yüksek olursa, çipin o kadar az ısınması ve şarj hızı o kadar hızlı üretilir.

Aşırı şarj koruma voltajı: 4.2V

Bu, TP4056 tarafından sağlanan aşırı şarj koruma voltaj değerini ifade eder.Lityum pilin voltajı bu değeri aştığında, çip, pilin aşırı yüklenmesinin neden olduğu güvenlik sorunlarını önlemek için şarjı otomatik olarak durduracaktır.

Yetersiz Gerilim Kilitleme Voltajı: 2.4V

Bu, TP4056 tarafından sağlanan düşük voltaj koruma voltaj değerini ifade eder.Lityum pil voltajı bu değerin altına düştüğünde, çip çıkışını durdurur, böylece pili aşırı deşarjdan korur.

Giriş Voltaj Aralığı: 4.5V ila 5.5V

Bu, TP4056'nın çalışabileceği minimum ve maksimum giriş voltaj aralığını ifade eder.Çalışma işlemi sırasında, giriş voltajının stabil kalması gerekir, aksi takdirde şarj verimliliğini ve stabilitesini etkileyecektir.

Maksimum şarj akımı: 1000mA

Bu, TP4056'nın dayanabileceği maksimum şarj akımını, yani akımın şarj modunda ulaşmasına izin verilen maksimum değeri ifade eder.Şarj akımı bu değeri aşarsa, çipin aşırı ısınmasına veya hasar görmesine neden olabilir.Bu nedenle, pratik uygulamalarda, şarj akımını pil özelliklerine ve spesifik koşullara göre uygun şekilde ayarlamamız gerekir.

Çalışma sıcaklığı aralığı: -20 ° C ila 85 ° C

Bu, TP4056'nın normal çalışma sıcaklığı aralığını ifade eder.Bu aralığı aşmanın performansı ve yaşamı üzerinde bir etkisi olabilir.Bu nedenle, gerçek uygulamada, kararlı çalışmasını sağlamak için ortam sıcaklığına ve ısı yayma koşullarına göre çipin çalışma akımını ve dış bileşenlerini makul bir şekilde seçmemiz gerekir.

TP4056'nın pimleri ve fonksiyonları

• Pin 1 (sıcaklık): Bu, pil sıcaklığı algılama girişidir.Pil sıcaklığını algılamak için sıcaklık pimini NTC sensörünün çıkışına bağlamamız gerekir.Sıcaklık pimi tarafından alınan voltaj, giriş voltajının yüzde 45'inden az veya giriş voltajının yüzde 80'inden daha yüksekse, pil sıcaklığının çok düşük veya çok yüksek olduğu ve şarjın şu anda askıya alınacağı anlamına gelir.Sıcaklık pimi doğrudan toprağa (GND) bağlanırsa, pil sıcaklığı algılama işlevi iptal edilirken, diğer şarj fonksiyonları normal kalacaktır.

• PIN 2 (ProG): Bu, sabit akım şarj akımı ayarı ve şarj akım izleme terminalidir.PROG piminden yere harici bir direnç bağlayarak şarj akımını programlayabiliriz.Precharge fazı sırasında, bu pimin voltajı 0.1V olarak modüle edilecektir;Sabit akım şarj aşaması sırasında, bu pimin voltajı 1V olarak sabitlenecektir.Şarj durumunun tüm modlarında, bu pimin voltajını ölçerek ve aşağıdaki formüle göre şarj akımını tahmin edebiliriz:

• PIN 3 (GND): Bu güç zeminidir.

• PIN 4 (VCC): Bu pozitif giriş voltajıdır.Bu pimin voltajı, iç devrenin çalışma gücü kaynağıdır.VCC ve BAT pimi arasındaki voltaj farkı 30mV'den az olduğunda, TP4056 düşük güç kapatma moduna girer.Şu anda, yarasa pininin akımı 2UA'dan azdır.

• PIN 5 (BAT): Bu pil bağlantısıdır.Pilin pozitif terminalini bu pime bağlamamız gerekiyor.Çip devre dışı durum veya uyku modunda olduğunda, yarasa piminin sızıntı akımı 2μA'dan az olacaktır.Yarasa pimi, pil için şarj akımı ve 4.2V sınırlı voltaj sağlamaktan sorumludur.

• PIN 6 (STDBY): Bu, pil şarjı tamamlama göstergesi terminalidir.Şarj tamamlandığında, stdby pimi dahili anahtar tarafından alçaltılacak ve şarjın sona erdiğini gösterir.Aksi takdirde, stdby pimi yüksek empedans durumunda olacaktır.

• PIN 7 (GHRG): Bu, açık drenaj çıkışının şarj durumu göstergesi sonudur.Şarj cihazı pili şarj ettiğinde, CHRG pimi dahili anahtar tarafından düşük seviyeye çekilir, bu da şarjın devam ettiğini gösterir;Aksi takdirde, CHRG pimi yüksek empedans durumundadır.

• PIN 8 (CE): Bu, çipin etkin girişidir.Yüksek bir giriş seviyesi TP4056'yı normal bir çalışma durumuna sokarken, düşük bir giriş seviyesi TP4056'yı şarjın yasaklandığı bir duruma sokacaktır.CE pimi TTL seviyeleri veya CMOS seviyeleri tarafından yönlendirilebilir.

TP4056 Şarj Devresi Diyagramı Açıklama

TP4056, AC adaptörü veya USB bağlantı noktası üzerinden şarj olmayı destekler.Aşağıda AC adaptörünün ve USB güç girişinin nasıl birleştirileceğine dair bir örnek göstermektedir.Bu durumda, AC adaptörü takıldığında sinyalin USB bağlantı noktasına geriye doğru gitmesini önlemek için bir P-kanallı mosfet (MP1) kullanılır. Bu arada, geçerken USB güç kaybını önlemek için bir Schottky diyot (D1) kullanılır.1k aşağı çekme direnci ile.Tipik olarak, AC adaptörü 500mA akım sınırına sahip bir USB bağlantı noktasından çok daha fazla akım sağlayabilir.Bu nedenle, AC adaptörü takıldığında, şarj akımını 600mA'ya çıkarmak için bir N kanallı MOSFET (MN1) ve ek bir 10K set direnç kullanabiliriz.

TP4056'nın pil şarj işlemi

Yönetim çipi önce pil üzerinde sabit akım şarjı gerçekleştirir ve ardından sabit voltaj şarjına geçer.Aşağıda 1000mA şarj akımı ve voltaj eğrisi:

Özel süreç:

Pil voltajı 3V'den düşük olduğunda, yönetim çipi pili önceden ayarlamak için küçük bir akım kullanır.

Pil voltajı 3V'yi aştığında, şarj cihazı pili şarj etmek için sabit akım modu kullanır.Şu anda, şarj akımının boyutu Prog dirençiyle belirlenecektir.Örneğin, 1000mA'lık bir şarj akımı elde etmek için 1.2k direnç kullanılmalıdır.

Pil voltajı 4.2V'e yakın olduğunda, şarj akımı yavaş yavaş azalır ve TP4056 sabit voltaj şarj moduna girer.

Şarj akımı şarj uç eşiğine düştüğünde, şarj döngüsü bitecektir.Şu anda, CHRG terminali yüksek empedanslı bir durum (kırmızı LED kapalı) ve stdby terminali düşük bir seviyeye çıkacaktır (yeşil LED açıktır).

Pil voltajı 4.05V'a düştüğünde (bu voltaj seviyesi pil gücünün yaklaşık yüzde 80 ila yüzde 90'a karşılık geldiğinde), yönetim çipi şarj döngüsünü yeniden başlatacaktır.

TP4056 uygulaması

TP4056, yüksek hassasiyeti, aşırı ısınma koruması ve diğer özellikleri nedeniyle çeşitli elektronik ürünlerde yaygın olarak kullanılmaktadır.TP4056'nın bazı tipik uygulama senaryoları aşağıdadır:

LED aydınlatma

LED sürücülerle birlikte çalışarak TP4056, LED boncukların en iyi durumda çalışmasını sağlamak için LED akımının kesin kontrolünü gerçekleştirebilir.Bu sadece aydınlatma kalitesini iyileştirmekle kalmaz ve LED ışığını daha eşit ve daha yumuşak hale getirmekle kalmaz, aynı zamanda kararsız akımın neden olduğu LED hasarı riskini de azaltır.

Cep telefonları ve tablet PC'ler

Cep telefonlarında ve tablet PC'lerde TP4056, devre arızası veya anormal işlemden kaynaklanan cihaza etkili bir şekilde zarar verebilen aşırı akım koruması, aşırı sıcaklık koruması vb. Gibi çoklu koruma fonksiyonları ile donatılmıştır.Bu korumalar sadece cep telefonlarının ve tabletlerin güvenilirliğini arttırmakla kalmaz, aynı zamanda pil sorunlarının neden olduğu güvenlik risklerini de azaltır.

Dronlar

TP4056, drone pillerinin mükemmel şarj yönetimi özellikleri ile güvenli ve verimli bir şekilde şarj edilmesini sağlar.Şarj parametrelerini, pilin durumuna göre otomatik olarak ayarlayabilen, aşırı şarj ve aşırı şarj gibi güvenlik sorunlarından etkili bir şekilde önleyebilen iki aşamalı sabit akım ve sabit voltaj şarj modu benimser.Ek olarak, motor kontrolör ile çalışarak TP4056, motorun çalışma parametrelerini İHA'nın uçuş durumuna göre gerçek zamanlı olarak ayarlayabilir ve İHA'nın uçuş sırasında sabit kalmasını sağlayabilir.Bu akıllı motor tahrik kontrolü sadece İHA'nın uçuş performansını artırmakla kalmaz, aynı zamanda motor arızasının neden olduğu güvenlik riskini de azaltır.

TP4056'yı kullanma önlemleri

TP4056'yı kullanırken aşağıdaki yönlere dikkat etmeliyiz:

TP4056 ters pil bağlantısını yasaklar, aksi takdirde çip tükenmesine yol açabilir.Güvenliği sağlamak için, kötüye kullanımın neden olduğu pil ters bağlantı problemini önlemek için lityum anti-lityum pil ters bağlantı koruma devresini özel olarak tasarladık.

TP4056'nın uygulanmasında, kapasitör ve çip arasındaki bağlantının mümkün olduğunca kısa olmasını sağlamak için çipin yarasa ucuna yakın yarasa ucuna bağlanması önerilir.Bu, devre düzenini optimize etmek ve hat kayıplarını azaltmak için elverişlidir, böylece devre stabilitesini ve verimliliğini artırır.

TP4056, yüksek akım şarjına (700mA ve üstü) uygulandığında, şarj süresini etkili bir şekilde kısaltmak için, direnç değeri 0.2Ω ila 0.5Ω aralığında kontrol edilmesi gereken ısı yayılma direnciinin arttırılması önerilir.Şarj işleminin güvenliğini ve verimliliğini sağlamak için gerçek kullanım durumuna göre uygun direnç boyutunu seçmeliyiz.

TP4056 testini yaparken, yarasa ucu, seri olarak bir ampermetre bağlamak yerine doğrudan pile bağlanmalıdır.Akımı ölçmeniz gerekiyorsa, testin doğruluğunu ve güvenliğini sağlamak için ampermetreyi VCC terminaline bağlayabilirsiniz.

TP4056'nın her koşulda güvenilir bir şekilde kullanılabilmesini ve ani ve çapak voltajlarının neden olduğu çipin hasar görmesini önlemek için, yarasa terminaline ve güç giriş terminaline 0.1μF seramik kapasitörün bağlanmasını öneririz.Aynı zamanda, kablolama yaparken, devre performansını optimize etmek ve genel stabiliteyi artırmak için bu kapasitörlerin TP4056 çipine mümkün olduğunca yakın olmasını sağlamalıyız.

TP4056 bir SOP8-PP'de paketlenmiştir.Uygun çalışmasını ve verimli ısı dağılmasını sağlamak için, alt ısı lavabını kullanımda PCB kartına sıkıca lehimlememiz gerekir.Alt ısı lavabo alanına delikler eklemeniz ve ısı yayma etkisini arttırmak için büyük bakır folyo ile takviye etmeniz önerilir.Çok katmanlı PCB, delikten yeterli tasarımla birleştiğinde, ısı yayılma performansını önemli ölçüde artırabilir ve zayıf ısı yayılmasından dolayı sıcaklık koruması ile şarj akımının azaltılmasını önleyebilir.Buna ek olarak, ısı dağılımı için SOP8'in arka tarafına uygun performanslar eklemek sadece ısı yayılma verimliliğini artırmaya yardımcı olmakla kalmaz, aynı zamanda manuel lehimleme işlemlerini de kolaylaştırır.Lehimleme işlemi sırasında, ısı yayılma tarafında güvenilir lehimleme sağlamak ve genel bağlantının stabilitesini ve güvenilirliğini iyileştirmek için arka deliklerden lehim dökebiliriz.

Sık sorulan sorular [SSS]

1. TP4056 ne için kullanılır?

Bu modül, sabit akım/sabit voltaj (CC/CV) şarj yöntemi kullanılarak şarj edilebilir lityum pilleri şarj etmek için yapılır.Bir lityum pili güvenli bir şekilde şarj etmenin yanı sıra, modül ayrıca lityum piller tarafından gerekli olan gerekli korumayı da sağlar.

2. Bir TP4056 kaç pil şarj edebilir?

Bireysel tek hücrelerin toplam kapasitesine sahip eşdeğer bir tek hücre pil oluşturmak için iki lityum pil hücresini paralel olarak bağlayabilirsiniz.

3. Bir TP4056 3.7 V pil şarj edebilir mi?

TP4056 Şarj Cihazı Modülü, multimetre için lityum pilleri şarj etmek için dönüştürmek için kullanılabilir.VIN+ bağlantı noktası girişi 5V Güneş Paneli, BAT+ bağlantı noktası 4.2V'yi şarj cihazına 3.7V 18650 pil.

4. TP4056 ile ne şarj edebilirim?

Bir TP4056 maksimum 1A'da şarj olabilir.Akımı buna göre ayarlamanız koşuluyla, hemen hemen herhangi bir Li-ion/LIPO pilini şarj edebilirsiniz.Birçok modern pil, 1C'den büyük akımlarda şarj olmasına izin verir.Birden fazla pilin paralel olarak şarj edilmesi hakkında bazı tartışmalar var.

5. TP4056 güvenli mi?

Pillerinize bağlı olarak maksimum şarj akımına bağlı olarak güvenli olmayabilir.Bulmanın en iyi yolu cep telefonu şarj cihazıdır, eğer telefon şarjı çıkışınız eşitse veya 900mA'nın üzerindeyse, 1kohms kayıt kullanarak 1000A olarak ayarlanan varsayılan şarj akımı ile birlikte tipik bir TP4056 modülü kullanabilirsiniz.