på 2024/09/3 355

TP4056: Nyckelparametrar, funktioner och applikationer i bärbara enheter

De TP4056 är en komplett encellig Li-ion-batteriladdare med konstant ström eller konstant spänningslinjära laddningslägen.Dess bottenmonterade kylfläns SOP8- eller ESOP8-paket och låg extern komponentantal gör TP4056 idealisk för bärbara applikationer.Den här artikeln kommer att introducera parametrar, stift, arbetsprincip och tillämpning av TP4056 i detalj för att hjälpa dig att bättre förstå och tillämpa detta chip.

Katalog

Vad är TP4056?

TP4056 är en encellig litiumjonbatteri Konstantström eller konstant spänningslinjeladdare med utmärkt prestanda.Det är förpackat i ESOP8.Det är lämpligt för bärbara produkter och är också lämplig för att driva USB -strömförsörjning och adapter strömförsörjning.Dess ingångsspänningsområde är mellan 4,5V och 5,5V, och dess laddningsströmområde är vanligtvis 0,1A till 1,2A, vilket kan ställas in med ett externt strömbegränsningsmotstånd.Dessutom har TP4056 vanligtvis inbyggt temperaturskydd för att förhindra överhettning.På grund av dessa utmärkta egenskaper används TP4056 i stor utsträckning i olika små bärbara elektroniska enheter, såsom mobiltelefoner, surfplattor, handhållna spelkonsoler, etc.

Alternativ och ekvivalenter

• ME4054M5G

• MP5032GJ-P

• Pt8a2767fwe

Blockdiagram över TP4056

Huvudparametrar för TP4056

Laddningseffektivitet: cirka 85 procent

Detta avser laddningseffektiviteten för TP4056 -chipet, vilket är förhållandet mellan ingångsspänningen och den faktiska laddningsströmmen för batteriet.Ju högre laddningseffektivitet, desto mindre värme genererar chipet och desto snabbare laddningshastigheten.

Överladdningsskyddsspänning: 4.2V

Detta hänvisar till överladdningsskyddsvärdet som tillhandahålls av TP4056.När litiumbatteriets spänning överskrider detta värde kommer chipet automatiskt att sluta ladda för att förhindra säkerhetsproblem orsakade av överladdning av batteriet.

Undervoltage Lockout Spänning: 2.4V

Detta hänvisar till undervolteringsskyddsspänningsvärdet som tillhandahålls av TP4056.När litiumbatterispänningen faller under detta värde stoppar chipet utgången och skyddar därmed batteriet från överladdning.

Ingångsspänningsområde: 4.5V till 5.5V

Detta hänvisar till det minsta och maximala ingångsspänningsområdet som TP4056 kan fungera.Under arbetsprocessen måste ingångsspänningen förbli stabil, annars kommer den att påverka laddningseffektiviteten och stabiliteten.

Maximal laddningsström: 1000MA

Detta hänvisar till den maximala laddningsströmmen som TP4056 kan tåla, det vill säga det maximala värde som strömmen får nå i laddningsläge.Om laddningsströmmen överskrider detta värde kan det leda till att chipet överhettas eller skadas.Därför måste vi i praktiska tillämpningar på lämpligt sätt justera laddningsströmmen enligt batteriets specifikationer och specifika förhållanden.

Arbetstemperaturområde: -20 ° C till 85 ° C

Detta avser det normala driftstemperaturområdet för TP4056.Överskridande av detta sortiment kan påverka dess prestanda och liv.Därför måste vi i faktiska tillämpningar rimligen välja arbetsström och externa komponenter i chipet baserat på omgivningstemperaturen och värmeavledningsförhållandena för att säkerställa dess stabila drift.

Stift och funktioner i TP4056

• Pin 1 (TEMP): Detta är batteritemperaturdetekteringsinmatningen.Vi måste ansluta temp -stiftet till utgången från NTC -sensorn för att upptäcka batteritemperaturen.Om spänningen som mottas av temp -stiftet är mindre än 45 procent av ingångsspänningen, eller större än 80 procent av ingångsspänningen, betyder det att batteritemperaturen är för låg eller för hög, och laddningen kommer att upphängas vid denna tidpunkt.Om temp -stiftet är direkt anslutet till marken (GND) kommer batteritemperaturdetekteringsfunktionen att avbrytas, medan andra laddningsfunktioner förblir normala.

• Pin 2 (Prog): Detta är den ständiga ströminställningen för laddning och laddningsströmövervakningsterminal.Vi kan programmera laddningsströmmen genom att ansluta ett externt motstånd från prog -stift till mark.Under precharge -fasen kommer spänningen för denna stift att moduleras till 0,1V;Under den ständiga strömavladdningsfasen fixeras spänningen för denna stift vid 1V.I alla lägen för laddningstillstånd kan vi uppskatta laddningsströmmen genom att mäta spänningen på denna stift och enligt följande formel:

• Pin 3 (GND): Detta är kraftplatsen.

• Pin 4 (VCC): Detta är den positiva ingångsspänningen.Spänningen för denna stift är arbetskraftsförsörjningen för den inre kretsen.När spänningsskillnaden mellan VCC och BAT-stiftet är mindre än 30 mV, kommer TP4056 att gå in i lågeffektavstängningsläget.För närvarande är strömmen för BAT -stiftet mindre än 2UA.

• Pin 5 (BAT): Detta är batterifyllningen.Vi måste ansluta batteriets positiva terminal till denna stift.När chipet är i funktionshindrat tillstånd eller viloläge kommer läckströmmen på BAT -stiftet att vara mindre än 2μA.Bat Pin är ansvarig för att tillhandahålla laddningsström och en begränsad spänning på 4,2 V till batteriet.

• Pin 6 (STDBY): Detta är Batteriladdningsindikeringens terminal.När laddningen är klar dras STDBY -stiftet lågt av den interna omkopplaren, vilket indikerar att laddningen har avslutats.Annars kommer STDBY -stiftet att vara i ett högt impedansstillstånd.

• Pin 7 (GHRG): Detta är laddningsstatusindikationen på slutet av den öppna avloppsutgången.När laddaren laddar batteriet dras CHRG -stiftet till låg nivå av den interna omkopplaren, vilket indikerar att laddning pågår;Annars är CHRG -stiftet i ett högt impedansstillstånd.

• Pin 8 (CE): Detta är chipets aktiveringsinmatning.En hög ingångsnivå kommer att sätta TP4056 i ett normalt driftstillstånd, medan en låg ingångsnivå kommer att sätta TP4056 i ett tillstånd där laddning är förbjuden.CE -stiftet kan drivas av TTL -nivåer eller CMOS -nivåer.

TP4056 Laddningskretsdiagram Förklaring

TP4056 stöder laddning via AC -adaptern eller USB -porten.Följande visar ett exempel på hur du kombinerar AC -adapter- och USB -effektinmatning.I detta fall används en P-kanal MOSFET (MP1) för att förhindra att signalen reser bakåt i USB-porten när AC-adaptern är ansluten.genom ett 1K-neddragningsmotstånd.Vanligtvis kan AC -adaptern leverera mycket mer aktuell än en USB -port med en aktuell gräns på 500 mA.Därför, när AC-adaptern är ansluten, kan vi använda en N-kanal MOSFET (MN1) och ytterligare 10K-inställningsmotstånd för att öka laddningsströmmen till 600 mA.

Batteriladdningsprocess av TP4056

Hanteringschipet utför först konstant strömladdning på batteriet och växlar sedan till konstant spänningsladdning.Följande är 1000mA laddningsström och spänningskurva:

Den specifika processen är:

När batterispänningen är lägre än 3V använder hanteringschipet en liten ström för att precharge batteriet.

När batterispänningen överstiger 3V kommer laddaren att använda konstant strömläge för att ladda batteriet.För närvarande bestäms storleken på laddningsströmmen av progmotståndet.För att uppnå en laddningsström på 1000 mA bör till exempel ett 1,2K -motstånd användas.

När batterispänningen är nära 4.2V minskar laddningsströmmen gradvis och TP4056 går in i konstant spänningsladdningsläge.

När laddningsströmmen minskar till laddningsändtröskeln kommer laddningscykeln att upphöra.För närvarande kommer CHRG-terminalen att mata ut ett högtimpedansstillstånd (den röda LED är av), och STDBY-terminalen kommer att mata ut en låg nivå (den gröna lysdioden är på).

När batterispänningen sjunker till 4,05V (denna spänningsnivå motsvarar cirka 80 procent till 90 procent av batteriets ström) kommer hanteringschipet att starta om laddningscykeln.

Tillämpning av TP4056

TP4056 används allmänt i olika elektroniska produkter på grund av dess höga precision, överhettningsskydd och andra funktioner.Följande är några typiska applikationsscenarier av TP4056:

LED -belysning

Genom att arbeta tillsammans med LED -drivrutiner kan TP4056 realisera exakt kontroll över LED -strömmen för att säkerställa att LED -pärlor fungerar i bästa skick.Detta förbättrar inte bara belysningskvaliteten och gör LED -ljuset jämnare och mjukare, utan minskar också risken för LED -skador orsakade av instabil ström.

Mobiltelefoner och surfplattor

I mobiltelefoner och surfplattor är TP4056 utrustad med flera skyddsfunktioner, såsom överströmsskydd, över temperaturskydd, etc., vilket effektivt kan förhindra skador på anordningen orsakad av kretsfel eller onormal drift.Dessa skydd förbättrar inte bara tillförlitligheten hos mobiltelefoner och surfplattor, utan minskar också säkerhetsriskerna orsakade av batteriproblem.

Drönare

TP4056 säkerställer att drone -batterier kan laddas säkert och effektivt med sina utmärkta laddningshanteringsfunktioner.Den antar ett tvåstegs laddningsläge för konstantström och konstantspänning, som automatiskt kan justera laddningsparametrarna enligt batteriets tillstånd, vilket effektivt undviker säkerhetsproblem som överladdning och överladdning.Genom att arbeta med motorstyrenheten kan dessutom TP4056 justera motorns arbetsparametrar i realtid enligt UAV: ​​s flygstatus, vilket säkerställer att UAV kan förbli stabil under flygningen.Denna intelligenta motordrivningskontroll förbättrar inte bara UAV: ​​s flygprestanda, utan minskar också säkerhetsrisken orsakad av motoriskt fel.

Försiktighetsåtgärder för att använda TP4056

När vi använder TP4056 bör vi vara uppmärksamma på följande aspekter:

TP4056 förbjuder omvänd batterianslutning, annars kan det leda till chiputbränning.För att säkerställa säkerheten har vi speciellt utformat anti-litiumbatteriets omvänd anslutningsskyddskrets för att förhindra batteriets omvänd anslutningsproblem orsakat av missbruk.

Vid appliceringen av TP4056 rekommenderas det att placera den 10μF -kondensator som är ansluten vid fladdermusänden nära fladdermusänden för att säkerställa att anslutningen mellan kondensatorn och chipet är så kort som möjligt.Detta är gynnsamt för att optimera kretslayan och minska linjeförlusterna, vilket förbättrar kretsstabiliteten och effektiviteten.

När TP4056 appliceras på högströmsladdning (700 mA och högre), för att effektivt förkorta laddningstiden, rekommenderas det att öka värmeavdelningsmotståndet, vars motståndsvärde bör kontrolleras inom intervallet 0,2Ω till 0,5Ω.Vi bör välja lämplig motståndsstorlek enligt den faktiska användningssituationen för att säkerställa laddningsprocessens säkerhet och effektivitet.

När du genomför testet av TP4056 bör fladdermusänden vara direkt ansluten till batteriet istället för att ansluta en ammeter i serie.Om du behöver mäta strömmen kan du ansluta ammetern till VCC -terminalen för att säkerställa testens noggrannhet och säkerhet.

För att säkerställa att TP4056 kan användas pålitligt under alla omständigheter och för att undvika skador på chipet orsakat av spikar respektive burr -spänningar, rekommenderar vi att en 0,1μF keramisk kondensator är ansluten till BAT -terminalen respektive kraftinmatningsterminalen.Samtidigt, när vi leder, bör vi se till att dessa kondensatorer är så nära TP4056 -chipet för att optimera kretsprestanda och förbättra den totala stabiliteten.

TP4056 är förpackad i en SOP8-PP.För att säkerställa dess korrekta drift och effektiv värmeavledning måste vi löda den nedre kylflänsen tätt till PCB -kortet som används.Det rekommenderas att lägga till genom hål i det nedre kylflänsområdet och komplettera det med stor kopparfolie för att förbättra värmeavledningseffekten.Multi-skikts PCB i kombination med adekvat genomgångsdesign kan avsevärt förbättra värmeavledningsprestanda och undvika att laddningsströmmen minskas genom temperaturskydd på grund av dålig värmeavledning.Dessutom är det, att lägga till lämpliga perforeringar på baksidan av SOP8 för värmeavledning, hjälper inte bara till att förbättra värmeavledningseffektiviteten, utan underlättar också manuella lödningsoperationer.Under lödningsprocessen kan vi hälla löd genom baksidan för att säkerställa tillförlitlig lödning på värmespridningssidan och förbättra stabiliteten och tillförlitligheten för den totala anslutningen.

Vanliga frågor [FAQ]

1. Vad används TP4056 för?

Denna modul är gjord för laddning av laddningsbara litiumbatterier med hjälp av den konstantström/konstantspänning (CC/CV) laddningsmetod.Förutom att säkert ladda ett litiumbatteri ger modulen också nödvändigt skydd som krävs av litiumbatterier.

2. Hur många batterier kan en TP4056 ladda?

Du kan ansluta två litiumbattericeller parallellt för att bilda ett motsvarande encellbatteri med en total kapacitet på dubbelt så mycket som de enskilda enskilda cellerna.

3. Kan en TP4056 ladda ett 3,7 V -batteri?

TP4056 laddningsmodul kan användas för att multimeter för att konvertera för att ladda litiumbatterier.VIN+ Port Ingång 5V Solpanel, BAT+ Port kan matas ut 4.2V till laddare 3.7V 18650 -batteri.

4. Vad kan jag ladda med TP4056?

En TP4056 kan ladda maximalt 1a.Du kan ladda nästan alla LI-ion/LIPO-batterier med det förutsatt att du ställer in strömmen i enlighet därmed.Många moderna batterier tillåter laddning vid strömmar större än 1C.Det finns en del debatt om att ladda flera batterier parallellt.

5. Är TP4056 säker?

Det kanske inte är säkert, beroende på dina batterier max laddningsström.Det bästa sättet att hitta är mobiltelefonladdare, om din telefonladdningsutgång är lika eller över 900mA kan du använda en typisk TP4056 -modul eftersom den levereras med standardladdningsström inställd på 1000A med 1KOHMS -register.