Модуль зарядного устройства TP4056

Содержание

Маленький модуль с чипом TP4056 для зарядки одноэлементных литий-ионных аккумуляторов 3,7 В. Метод зарядки линейный: постоянный ток и напряжение. Максимальный ток заряда 1 А. Питание 5В через micro USB.

Описание модуля TP4056

Небольшой модуль для зарядки литий-ионных батарей с одной ячейкой. Способ зарядки: линейный, ток зарядки: 1 А (можно изменить, поменяв резистор в обвесе), питание: +5В (через micro USB, mini USB или type-C). На плате 2 светодиода, отображающих состояние заряда батареи: если горит красный светодиод, то идет зарядка, если горит синий светодиод, то зарядка завершена. Напряжение зарядки установлено на уровне 4,2 В. Размеры (мм): 25,10 x 19,30, вес: 2 грамма. По умолчанию модуль настроен на ток зарядки 1А.

Убедитесь, что вы используете USB-кабель, рассчитанный на ток не менее 1 А.

Характеристики

Входное напряжение	от 4,5 В до 5,5 В постоянного тока
Напряжение отключения зарядки	4,2 В (±1%)
Зарядный ток	макс. 1000 мА
Напряжение защиты от перезаряда	4,3 В
Напряжение защиты от переразряда	2,4 В
Напряжение защиты от перегрузки по току	150 мВ
Индикатор зарядки	Красный светодиод – заряжается. Синий светодиод – зарядка окончена
Рабочая температура	от -10 до 85 °С
Входной интерфейс зарядки	через разъем micro USB или контактные площадки
Размеры (мм)	22×17,3×3,6

Таблица 1. Характеристики модуля TP4056

Схема модуля TP4056

Теперь посмотрим схему модуля TP4056 для зарядки аккумуляторов. TP4056 — это недорогая микросхема контроллера зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов. Он поддерживает постоянный ток — механизм зарядки постоянным напряжением. Он поставляется в 8-контактном корпусе SOP8 и требует минимального количества внешних компонентов для создания схемы зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов.

Компоненты, присутствующие на печатной плате:

U1 – TP4056
LED1 и LED2 – светодиоды красного и синего цвета соответственно
R1 – резистор на 0.4 Ома
R2 и R3 – токоограничивающие резисторы для светодиодов номиналом 1кОм
RX – резистор, отвечающий за ток заряда (по умолчанию 1.2кОм)
C1 и C2 – конденсаторы по 10 мкФ

Распиновка микросхемы TP4056

Давайте посмотрим описание и функции каждого вывода микросхемы TP4056.

Контакты TP4056 — Рисунок 3. Распиновка микросхемы TP4056

Контакт 1 – TEMP: это входной контакт для измерения температуры. Он подключается к выходу NTC-термистора в батарейном отсеке. По напряжению на этом контакте можно определить температуру батареи. В этой схеме не используется
Контакт 2 – PROG: Ток заряда батареи устанавливается подключением резистора R_PROG (на схеме выше это резистор RX) между этим контактом и GND. В зависимости от номинала резистора зарядный ток может составлять от 130 мА до 1000 мА.
Контакт 3 – GND: заземляющий контакт.
Контакт 4 – Vcc: это контакт питания. TP4056 может поддерживать максимум 8В, но обычно используется 5В.
Контакт 5 – BAT: это контакт для подключения к положительной клемме аккумулятора (+). Напряжение на этом контакте 4,2В.
Контакт 6 – STDBY: когда батарея полностью заряжена, этот контакт заземляется, тем самым включая светодиод (видно на электрической схеме). К этому контакту подключен светодиод для индикации режима ожидания.
Контакт 7 – CHRG: когда батарея заряжается, этот контакт заземлен. К этому контакту подключен светодиод для индикации заряда батареи.
Контакт 8 – CE: это входной контакт для включения или отключения чипа. На схеме видно, что он подтянут к питанию, поэтому при подаче напряжения всегда включен.

Настройка тока зарядки

Как упоминалось ранее, контакт 2 – PROG используется для управления током заряда аккумулятора. Он управляется с помощью резистора под названием R_PROG. В таблице ниже приведен список значений зарядного тока для соответствующих значений номинала резистора R_PROG.

Зависимость тока заряда от номинала резистора — Таблица 2. Зависимость тока заряда аккумулятора от номинала резистора

Это значение рассчитывается по формуле (из официальной документации на чип):

\[I_{BAT}=\frac{V_{PROG}}{R_{PROG}}\times{1200}\text{, где }V_{PROG}=1В\]

Cхема подключения TP4056

модуль tp4056 схема подключения — Рисунок 4. Схема подключения аккумулятора 18650 к модулю tp4056

Для подключения аккумулятора можно использовать бокс для 18650, как показано на рисунке 5. Когда идет процесс зарядки, то на модуле горит красный светодиод (рисунок 6). Когда зарядка завершена, то загорается синий светодиод (рисунок 7).