บน 03/09/2024 349

TP4056: พารามิเตอร์คีย์ฟังก์ชั่นและแอปพลิเคชันในอุปกรณ์พกพา

ที่ TP4056 เป็นเครื่องชาร์จแบตเตอรี่ Li-ion ที่สมบูรณ์แบบเซลล์เดียวโดยใช้โหมดการชาร์จแรงดันไฟฟ้ากระแสไฟฟ้าคงที่หรือค่าคงที่ชุดระบายความร้อนที่ติดตั้งด้านล่าง SOP8 หรือ ESOP8 และจำนวนส่วนประกอบภายนอกต่ำทำให้ TP4056 เหมาะสำหรับการใช้งานแบบพกพาบทความนี้จะแนะนำพารามิเตอร์พินหลักการทำงานและการประยุกต์ใช้รายละเอียด TP4056 เพื่อช่วยให้คุณเข้าใจและใช้ชิปนี้ได้ดีขึ้น

แคตตาล็อก

TP4056 คืออะไร?

TP4056 เป็นค่าคงที่ของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเซลล์เดียวหรือเครื่องชาร์จเชิงเส้นแรงดันไฟฟ้าคงที่พร้อมประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมมันบรรจุใน ESOP8มันเหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์พกพาและยังเหมาะสำหรับการจ่ายพลังงานเสบียง USB และแหล่งจ่ายไฟอะแดปเตอร์ช่วงแรงดันไฟฟ้าอินพุตของมันอยู่ระหว่าง 4.5V และ 5.5V และช่วงกระแสไฟฟ้าชาร์จโดยทั่วไปคือ 0.1A ถึง 1.2A ซึ่งสามารถตั้งค่าได้โดยตัวต้านทานการ จำกัด กระแสภายนอกนอกจากนี้ TP4056 มักจะมีการป้องกันอุณหภูมิในตัวเพื่อป้องกันความร้อนสูงเกินไปเนื่องจากลักษณะที่ยอดเยี่ยมเหล่านี้ TP4056 ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพาขนาดเล็กเช่นโทรศัพท์มือถือคอมพิวเตอร์แท็บเล็ตคอนโซลเกมมือถือ ฯลฯ

ทางเลือกและเทียบเท่า

- me4054m5g

• MP5032GJ-P

- PT8A2767FWE

บล็อกไดอะแกรมของ TP4056

พารามิเตอร์หลักของ TP4056

ประสิทธิภาพการชาร์จ: ประมาณ 85 เปอร์เซ็นต์

นี่หมายถึงประสิทธิภาพการชาร์จของชิป TP4056 ซึ่งเป็นอัตราส่วนระหว่างแรงดันไฟฟ้าอินพุตและกระแสการชาร์จจริงของแบตเตอรี่ยิ่งประสิทธิภาพการชาร์จสูงขึ้นเท่าใดชิปก็จะน้อยลงและความเร็วในการชาร์จก็จะเร็วขึ้น

แรงดันไฟฟ้าป้องกัน overcharge: 4.2V

นี่หมายถึงค่าแรงดันไฟฟ้าป้องกันที่มีค่าใช้จ่ายมากเกินไปที่จัดทำโดย TP4056เมื่อแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ลิเธียมเกินค่านี้ชิปจะหยุดการชาร์จโดยอัตโนมัติเพื่อป้องกันปัญหาด้านความปลอดภัยที่เกิดจากการชาร์จแบตเตอรี่มากเกินไป

แรงดันไฟฟ้า Undervoltage: 2.4V

สิ่งนี้หมายถึงค่าแรงดันไฟฟ้าการป้องกันแรงดันต่ำที่จัดทำโดย TP4056เมื่อแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ลิเธียมต่ำกว่าค่านี้ชิปจะหยุดเอาต์พุตซึ่งจะช่วยป้องกันแบตเตอรี่จากการจ่ายมากเกินไป

ช่วงแรงดันไฟฟ้าอินพุต: 4.5V ถึง 5.5V

นี่หมายถึงช่วงแรงดันไฟฟ้าขั้นต่ำและสูงสุดที่ TP4056 สามารถทำงานได้ในระหว่างกระบวนการทำงานแรงดันไฟฟ้าอินพุตจะต้องมีเสถียรภาพไม่เช่นนั้นจะส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการชาร์จและความเสถียร

กระแสการชาร์จสูงสุด: 1000ma

นี่หมายถึงกระแสการชาร์จสูงสุดที่ TP4056 สามารถทนได้นั่นคือค่าสูงสุดที่กระแสไฟฟ้าได้รับอนุญาตให้เข้าถึงในโหมดชาร์จหากกระแสการชาร์จเกินค่านี้อาจทำให้ชิปร้อนเกินไปหรือเสียหายดังนั้นในการใช้งานจริงเราจำเป็นต้องปรับกระแสการชาร์จอย่างเหมาะสมตามข้อกำหนดของแบตเตอรี่และเงื่อนไขเฉพาะ

ช่วงอุณหภูมิการทำงาน: -20 ° C ถึง 85 ° C

นี่หมายถึงช่วงอุณหภูมิการทำงานปกติของ TP4056เกินช่วงนี้อาจส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพและชีวิตดังนั้นในแอปพลิเคชันจริงเราจำเป็นต้องเลือกส่วนประกอบปัจจุบันและภายนอกอย่างสมเหตุสมผลของชิปตามอุณหภูมิโดยรอบและเงื่อนไขการกระจายความร้อนเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานที่มั่นคง

หมุดและฟังก์ชั่นของ TP4056

•พิน 1 (อุณหภูมิ): นี่คืออินพุตการตรวจจับอุณหภูมิของแบตเตอรี่เราจำเป็นต้องเชื่อมต่อหมุดอุณหภูมิกับเอาต์พุตของเซ็นเซอร์ NTC เพื่อตรวจจับอุณหภูมิของแบตเตอรี่หากแรงดันไฟฟ้าที่ได้รับจากหมุดอุณหภูมิน้อยกว่า 45 เปอร์เซ็นต์ของแรงดันไฟฟ้าอินพุตหรือมากกว่า 80 เปอร์เซ็นต์ของแรงดันไฟฟ้าอินพุตหมายความว่าอุณหภูมิของแบตเตอรี่ต่ำเกินไปหรือสูงเกินไปและการชาร์จจะถูกระงับในเวลานี้หากหมุดอุณหภูมิเชื่อมต่อโดยตรงกับกราวด์ (GND) ฟังก์ชั่นการตรวจจับอุณหภูมิของแบตเตอรี่จะถูกยกเลิกในขณะที่ฟังก์ชั่นการชาร์จอื่น ๆ จะยังคงเป็นปกติ

• PIN 2 (PROG): นี่คือการตั้งค่าการชาร์จกระแสไฟฟ้าคงที่และการชาร์จเทอร์มินัลการตรวจสอบปัจจุบันเราสามารถตั้งโปรแกรมกระแสการชาร์จได้โดยการเชื่อมต่อตัวต้านทานภายนอกจากพิน prog เข้ากับพื้นในช่วง precharge แรงดันไฟฟ้าของพินนี้จะถูกปรับเป็น 0.1V;ในระหว่างขั้นตอนการชาร์จกระแสคงที่แรงดันไฟฟ้าของพินนี้จะได้รับการแก้ไขที่ 1Vในทุกโหมดของสถานะการชาร์จเราสามารถประเมินกระแสการชาร์จได้โดยการวัดแรงดันไฟฟ้าของพินนี้และตามสูตรต่อไปนี้:

•พิน 3 (GND): นี่คือพื้นดิน

• PIN 4 (VCC): นี่คือแรงดันไฟฟ้าอินพุตที่เป็นบวกแรงดันไฟฟ้าของพินนี้เป็นแหล่งจ่ายไฟการทำงานของวงจรภายในเมื่อความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าระหว่าง VCC และ PIN BAT น้อยกว่า 30mV TP4056 จะเข้าสู่โหมดปิดการใช้พลังงานต่ำในเวลานี้กระแสของหมุดค้างคาวน้อยกว่า 2UA

•พิน 5 (ค้างคาว): นี่คือการเชื่อมต่อแบตเตอรี่เราจำเป็นต้องเชื่อมต่อขั้วบวกของแบตเตอรี่กับพินนี้เมื่อชิปอยู่ในสถานะปิดใช้งานหรือโหมดสลีปกระแสรั่วไหลของหมุดค้างคาวจะน้อยกว่า2μAPIN ค้างคาวมีหน้าที่รับผิดชอบในการให้การชาร์จกระแสไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าที่ จำกัด 4.2V ไปยังแบตเตอรี่

• PIN 6 (Stdby): นี่คือเทอร์มินัลตัวบ่งชี้การชาร์จแบตเตอรี่เมื่อการชาร์จเสร็จสมบูรณ์พิน Stdby จะถูกดึงต่ำโดยสวิตช์ภายในแสดงว่าการชาร์จสิ้นสุดลงมิฉะนั้นพิน Stdby จะอยู่ในสถานะอิมพีแดนซ์สูง

• PIN 7 (GHRG): นี่คือจุดบ่งชี้สถานะการประจุสิ้นสุดของเอาต์พุตแบบเปิดเมื่อเครื่องชาร์จชาร์จแบตเตอรี่พิน CHRG จะถูกดึงไปยังระดับต่ำโดยสวิตช์ภายในแสดงว่ากำลังดำเนินการชาร์จอยู่มิฉะนั้นพิน CHRG จะอยู่ในสถานะความต้านทานสูง

•พิน 8 (CE): นี่คืออินพุตเปิดใช้งานของชิประดับอินพุตสูงจะทำให้ TP4056 อยู่ในสถานะการทำงานปกติในขณะที่ระดับอินพุตต่ำจะทำให้ TP4056 เข้าสู่สถานะที่ห้ามชาร์จPIN CE สามารถขับเคลื่อนด้วยระดับ TTL หรือระดับ CMOS

TP4056 ไดอะแกรมวงจรการชาร์จคำอธิบาย

TP4056 รองรับการชาร์จผ่านอะแดปเตอร์ AC หรือพอร์ต USBต่อไปนี้แสดงตัวอย่างของวิธีการรวมอะแดปเตอร์ AC และอินพุตพลังงาน USBในกรณีนี้ใช้ P-channel MOSFET (MP1) เพื่อป้องกันไม่ให้สัญญาณเดินทางย้อนกลับเข้าไปในพอร์ต USB เมื่อเสียบอะแดปเตอร์ AC ในขณะเดียวกันก็ใช้ schottky diode (D1) เพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียพลังงาน USB เมื่อผ่านผ่านผ่านตัวต้านทานแบบดึงลง 1Kโดยทั่วไปแล้วอะแดปเตอร์ AC สามารถให้กระแสไฟฟ้าได้มากกว่าพอร์ต USB ที่มีขีด จำกัด ปัจจุบัน 500mAดังนั้นเมื่อเสียบอะแดปเตอร์ AC เราสามารถใช้ N-Channel MOSFET (MN1) และตัวต้านทานชุดเพิ่มเติม 10K เพื่อเพิ่มกระแสการชาร์จเป็น 600mA

กระบวนการชาร์จแบตเตอรี่ของ TP4056

ชิปการจัดการทำการชาร์จกระแสไฟฟ้าคงที่บนแบตเตอรี่แล้วสลับเป็นการชาร์จแรงดันไฟฟ้าคงที่ต่อไปนี้คือเส้นโค้งการชาร์จและแรงดันไฟฟ้า 1000mA:

กระบวนการเฉพาะคือ:

เมื่อแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ต่ำกว่า 3V ชิปการจัดการจะใช้กระแสไฟฟ้าขนาดเล็กในการเตรียมแบตเตอรี่

เมื่อแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่เกิน 3V เครื่องชาร์จจะใช้โหมดกระแสคงที่เพื่อชาร์จแบตเตอรี่ในเวลานี้ขนาดของกระแสการชาร์จจะถูกกำหนดโดยตัวต้านทาน PROGตัวอย่างเช่นเพื่อให้ได้กระแสการชาร์จ 1,000mA ควรใช้ตัวต้านทาน 1.2K

เมื่อแรงดันแบตเตอรี่ใกล้เคียงกับ 4.2V กระแสการชาร์จจะค่อยๆลดลงและ TP4056 เข้าสู่โหมดการชาร์จแรงดันไฟฟ้าคงที่

เมื่อกระแสการชาร์จลดลงไปยังเกณฑ์การชาร์จสิ้นสุดรอบการชาร์จจะสิ้นสุดลงในเวลานี้เทอร์มินัล CHRG จะส่งออกสถานะความต้านทานสูง (LED สีแดงปิดอยู่) และเทอร์มินัล Stdby จะส่งออกระดับต่ำ (LED สีเขียวเปิดอยู่)

เมื่อแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ลดลงเป็น 4.05V (ระดับแรงดันไฟฟ้านี้สอดคล้องกับประมาณ 80 เปอร์เซ็นต์ถึง 90 เปอร์เซ็นต์ของพลังงานแบตเตอรี่) ชิปการจัดการจะเริ่มต้นรอบการชาร์จ

แอปพลิเคชัน TP4056

TP4056 ใช้กันอย่างแพร่หลายในผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ เนื่องจากมีความแม่นยำสูงการป้องกันความร้อนสูงเกินไปและคุณสมบัติอื่น ๆต่อไปนี้เป็นสถานการณ์แอปพลิเคชันทั่วไปของ TP4056:

ไฟ LED

ด้วยการทำงานร่วมกับไดรเวอร์ LED TP4056 สามารถตระหนักถึงการควบคุมกระแสไฟ LED ที่แม่นยำเพื่อให้แน่ใจว่าลูกปัด LED ทำงานในสภาพที่ดีที่สุดสิ่งนี้ไม่เพียง แต่ช่วยปรับปรุงคุณภาพแสงและทำให้ไฟ LED มีความนุ่มนวลขึ้น แต่ยังช่วยลดความเสี่ยงของความเสียหาย LED ที่เกิดจากกระแสที่ไม่เสถียร

โทรศัพท์มือถือและแท็บเล็ตพีซี

ในโทรศัพท์มือถือและแท็บเล็ตพีซี TP4056 มีฟังก์ชั่นการป้องกันที่หลากหลายเช่นการป้องกันกระแสเกินการป้องกันอุณหภูมิมากเกินไป ฯลฯ ซึ่งสามารถป้องกันความเสียหายต่ออุปกรณ์ที่เกิดจากความล้มเหลวของวงจรหรือการทำงานที่ผิดปกติการป้องกันเหล่านี้ไม่เพียง แต่ช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือของโทรศัพท์มือถือและแท็บเล็ต แต่ยังลดความเสี่ยงด้านความปลอดภัยที่เกิดจากปัญหาแบตเตอรี่

โดรน

TP4056 ทำให้มั่นใจได้ว่าแบตเตอรี่โดรนสามารถชาร์จได้อย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพด้วยคุณสมบัติการจัดการประจุที่ยอดเยี่ยมมันใช้โหมดการชาร์จสองขั้นตอนของกระแสคงที่และแรงดันคงที่ซึ่งสามารถปรับพารามิเตอร์การชาร์จโดยอัตโนมัติตามสถานะของแบตเตอรี่โดยอัตโนมัติหลีกเลี่ยงปัญหาด้านความปลอดภัยเช่นการชาร์จมากเกินไปและการชำระเงินมากเกินไปนอกจากนี้ด้วยการทำงานกับตัวควบคุมมอเตอร์ TP4056 สามารถปรับพารามิเตอร์การทำงานของมอเตอร์ในเวลาจริงตามสถานะการบินของ UAV เพื่อให้แน่ใจว่า UAV สามารถคงที่ในระหว่างการบินการควบคุมมอเตอร์อัจฉริยะนี้ไม่เพียง แต่ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการบินของ UAV แต่ยังช่วยลดความเสี่ยงด้านความปลอดภัยที่เกิดจากความล้มเหลวของมอเตอร์

ข้อควรระวังสำหรับการใช้ TP4056

เมื่อใช้ TP4056 เราควรให้ความสนใจกับแง่มุมต่อไปนี้:

TP4056 ห้ามการเชื่อมต่อแบตเตอรี่ย้อนกลับมิฉะนั้นอาจนำไปสู่ความเหนื่อยหน่ายของชิปเพื่อความปลอดภัยเราได้ออกแบบวงจรป้องกันการเชื่อมต่อแบตเตอรี่ป้องกันแบตเตอรี่แบบต่อต้านลิเธียมเป็นพิเศษเพื่อป้องกันปัญหาการเชื่อมต่อแบตเตอรี่ย้อนกลับที่เกิดจากการใช้ในทางที่ผิด

ในการประยุกต์ใช้ TP4056 ขอแนะนำให้วางตัวเก็บประจุ10μFที่เชื่อมต่อที่จุดสิ้นสุดค้างคาวใกล้กับจุดสิ้นสุดค้างคาวของชิปเพื่อให้แน่ใจว่าการเชื่อมต่อระหว่างตัวเก็บประจุและชิปนั้นสั้นที่สุดสิ่งนี้เอื้อต่อการเพิ่มประสิทธิภาพเค้าโครงของวงจรและลดการสูญเสียสายซึ่งช่วยปรับปรุงความเสถียรและประสิทธิภาพของวงจร

เมื่อ TP4056 ถูกนำไปใช้กับการชาร์จกระแสไฟฟ้าสูง (700mA และสูงกว่า) เพื่อลดเวลาการชาร์จให้สั้นลงอย่างมีประสิทธิภาพขอแนะนำให้เพิ่มตัวต้านทานการกระจายความร้อนซึ่งควรมีการควบคุมค่าความต้านทานภายในช่วง0.2Ωถึง0.5Ωเราควรเลือกขนาดตัวต้านทานที่เหมาะสมตามสถานการณ์การใช้งานจริงเพื่อให้แน่ใจว่าความปลอดภัยและประสิทธิภาพของกระบวนการชาร์จ

เมื่อทำการทดสอบ TP4056 จุดจบของค้างคาวควรเชื่อมต่อโดยตรงกับแบตเตอรี่แทนที่จะเชื่อมต่อแอมป์มิเตอร์ในซีรีส์หากคุณต้องการวัดกระแสไฟฟ้าคุณสามารถเชื่อมต่อแอมป์มิเตอร์กับเทอร์มินัล VCC เพื่อให้แน่ใจว่ามีความแม่นยำและความปลอดภัยของการทดสอบ

เพื่อให้แน่ใจว่า TP4056 สามารถใช้งานได้อย่างน่าเชื่อถือภายใต้ทุกสถานการณ์และเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อชิปที่เกิดจากแรงดันไฟฟ้าแหลมและแรงดันไกรเราขอแนะนำว่าตัวเก็บประจุเซรามิก0.1μFจะเชื่อมต่อกับเทอร์มินัลค้างคาวและเทอร์มินัลอินพุตพลังงานตามลำดับในเวลาเดียวกันเมื่อเดินสายเราควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าตัวเก็บประจุเหล่านี้ใกล้เคียงกับชิป TP4056 เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของวงจรและปรับปรุงเสถียรภาพโดยรวม

TP4056 บรรจุใน SOP8-PPเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานที่เหมาะสมและการกระจายความร้อนที่มีประสิทธิภาพเราจำเป็นต้องประสานความร้อนด้านล่างให้แน่นกับบอร์ด PCB ที่ใช้งานอยู่ขอแนะนำให้เพิ่มผ่านรูในพื้นที่อ่างล้างจานความร้อนด้านล่างและเสริมด้วยฟอยล์ทองแดงขนาดใหญ่เพื่อเพิ่มผลการกระจายความร้อนPCB หลายชั้นรวมกับการออกแบบผ่านรูที่เพียงพอสามารถช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการกระจายความร้อนอย่างมีนัยสำคัญและหลีกเลี่ยงกระแสการชาร์จที่ลดลงโดยการป้องกันอุณหภูมิเนื่องจากการกระจายความร้อนที่ไม่ดีนอกจากนี้การเพิ่มการเจาะรูที่เหมาะสมที่ด้านหลังของ SOP8 สำหรับการกระจายความร้อนไม่เพียง แต่ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการกระจายความร้อน แต่ยังช่วยอำนวยความสะดวกในการทำงานบัดกรีด้วยตนเองในระหว่างกระบวนการบัดกรีเราสามารถเทบัดกรีผ่านรูพรุนด้านหลังเพื่อให้แน่ใจว่าการบัดกรีที่เชื่อถือได้ในด้านการกระจายความร้อนและปรับปรุงความเสถียรและความน่าเชื่อถือของการเชื่อมต่อโดยรวม

คำถามที่พบบ่อย [คำถามที่พบบ่อย]

1. ใช้อะไรกับ TP4056?

โมดูลนี้ทำขึ้นสำหรับการชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมแบบชาร์จไฟได้โดยใช้วิธีการชาร์จค่าคงที่/ค่าคงที่ (CC/CV)นอกเหนือจากการชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมอย่างปลอดภัยโมดูลยังให้การป้องกันที่จำเป็นโดยแบตเตอรี่ลิเธียม

2. ชาร์จ TP4056 ได้กี่ก้อน?

คุณสามารถเชื่อมต่อเซลล์แบตเตอรี่ลิเธียมสองเซลล์ในแบบคู่ขนานเพื่อสร้างแบตเตอรี่เซลล์เดียวที่เทียบเท่ากับความจุรวมสองเท่าของแต่ละเซลล์เดี่ยว

3. TP4056 สามารถชาร์จแบตเตอรี่ 3.7 V ได้หรือไม่?

โมดูลเครื่องชาร์จ TP4056 สามารถใช้สำหรับมัลติมิเตอร์เพื่อแปลงเป็นชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมVIN+ พอร์ตอินพุต 5V แผงโซลาร์เซลล์ BAT+ พอร์ตสามารถส่งออก 4.2V ไปยังที่ชาร์จ 3.7V 18650 แบตเตอรี่

4. ฉันสามารถเรียกเก็บเงินกับ TP4056 ได้อย่างไร

TP4056 สามารถชาร์จได้สูงสุด 1Aคุณสามารถชาร์จแบตเตอรี่ Li-ion/lipo ใด ๆ ได้หากคุณตั้งค่าปัจจุบันตามนั้นแบตเตอรี่ที่ทันสมัยจำนวนมากอนุญาตให้ชาร์จที่กระแสมากกว่า 1Cมีการถกเถียงกันเกี่ยวกับการชาร์จแบตเตอรี่หลายก้อนในแบบคู่ขนาน

5. TP4056 ปลอดภัยหรือไม่?

มันอาจไม่ปลอดภัยขึ้นอยู่กับแบตเตอรี่ของคุณ Max Charge Currentวิธีที่ดีที่สุดในการค้นหาคือเครื่องชาร์จโทรศัพท์มือถือหากเอาต์พุตเครื่องชาร์จโทรศัพท์ของคุณเท่ากับหรือสูงกว่า 900mA คุณสามารถใช้โมดูล TP4056 ทั่วไปเนื่องจากมาพร้อมกับค่าเริ่มต้นที่ตั้งค่าปัจจุบันเป็น 1000A โดยใช้ 1KOHMS register