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TP4056: paramètres clés, fonctions et applications dans des appareils portables

Le TP4056 est un chargeur de batterie LI-ion complet complet en utilisant des modes de chargement de tension constante ou de tension constante.Son pignon thermique monté en bas SOP8 ou ESOP8 et un faible nombre de composants externes rendent le TP4056 idéal pour les applications portables.Cet article présentera les paramètres, les épingles, le principe de travail et l'application de TP4056 en détail pour vous aider à mieux comprendre et appliquer cette puce.

Catalogue

Qu'est-ce que TP4056?

TP4056 est un courant constant de batterie au lithium-ion à cellule unique ou un chargeur linéaire de tension constante avec d'excellentes performances.Il est emballé dans ESOP8.Il convient aux produits portables et convient également à l'alimentation des alimentations USB et des alimentations d'adaptateur.Sa plage de tension d'entrée se situe entre 4,5 V et 5,5 V, et sa plage de courant de charge est généralement de 0,1 A à 1,2 A, qui peut être définie par une résistance de limitation de courant externe.De plus, le TP4056 a généralement une protection de température intégrée pour éviter la surchauffe.En raison de ces excellentes caractéristiques, le TP4056 est largement utilisé dans divers petits appareils électroniques portables, tels que les téléphones mobiles, les ordinateurs de tablette, les consoles de jeux portables, etc.

Alternatives et équivalents

• ME4054M5G

• MP5032GJ-P

• Pt8a2767fwe

Schéma de bloc de TP4056

Paramètres principaux de TP4056

Efficacité de charge: environ 85%

Cela fait référence à l'efficacité de charge de la puce TP4056, qui est le rapport entre la tension d'entrée et le courant de charge réel de la batterie.Plus l'efficacité de charge est élevée, moins la chaleur génère de la puce et plus la vitesse de chargement est rapide.

Tension de protection des surcharges: 4.2 V

Il s'agit de la valeur de tension de protection des surcharges fournie par TP4056.Lorsque la tension de la batterie au lithium dépasse cette valeur, la puce cessera automatiquement de charger pour éviter les problèmes de sécurité causés par la surcharge de la batterie.

Tension de verrouillage sous tension: 2.4 V

Il s'agit de la valeur de tension de protection sous-tension fournie par TP4056.Lorsque la tension de la batterie au lithium tombe en dessous de cette valeur, la puce arrête la sortie, protégeant ainsi la batterie contre la décharge.

Plage de tension d'entrée: 4,5 V à 5,5 V

Il s'agit de la plage de tension d'entrée minimale et maximale que le TP4056 peut fonctionner.Pendant le processus de travail, la tension d'entrée doit rester stable, sinon elle affectera l'efficacité de charge et la stabilité.

Courant de charge maximum: 1000mA

Cela fait référence au courant de charge maximal que TP4056 peut résister, c'est-à-dire la valeur maximale que le courant est autorisé à atteindre en mode de charge.Si le courant de charge dépasse cette valeur, il peut entraîner une surchauffe de puce ou être endommagé.Par conséquent, dans les applications pratiques, nous devons ajuster de manière appropriée le courant de charge en fonction des spécifications de la batterie et des conditions spécifiques.

Plage de températures de travail: -20 ° C à 85 ° C

Il s'agit de la plage de température de fonctionnement normale de TP4056.Le dépassement de cette plage peut avoir un impact sur ses performances et sa vie.Par conséquent, dans l'application réelle, nous devons sélectionner raisonnablement le courant de travail et les composants externes de la puce en fonction de la température ambiante et des conditions de dissipation de la chaleur pour assurer son fonctionnement stable.

Broches et fonctions de TP4056

• PIN 1 (TEMP): Il s'agit de l'entrée de détection de la température de la batterie.Nous devons connecter la broche temporaire à la sortie du capteur NTC pour détecter la température de la batterie.Si la tension reçue par la broche temporaire est inférieure à 45% de la tension d'entrée, ou plus de 80% de la tension d'entrée, cela signifie que la température de la batterie est trop faible ou trop élevée et que la charge sera suspendue à ce moment.Si la broche temporaire est directement connectée à la terre (GND), la fonction de détection de la température de la batterie sera annulée, tandis que d'autres fonctions de charge resteront normales.

• PIN 2 (PROG): Il s'agit du paramètre de courant de chargement de courant constant et de la borne de surveillance du courant de charge.Nous pouvons programmer le courant de charge en connectant une résistance externe de la broche prog en masse.Pendant la phase de précharge, la tension de cette broche sera modulée à 0,1 V;Pendant la phase de charge de courant constant, la tension de cette broche sera fixée à 1 V.Dans tous les modes d'état de charge, nous pouvons estimer le courant de charge en mesurant la tension de cette broche et selon la formule suivante:

• PIN 3 (GND): Ceci est le sol de puissance.

• PIN 4 (VCC): Il s'agit de la tension d'entrée positive.La tension de cette broche est l'alimentation de travail du circuit interne.Lorsque la différence de tension entre VCC et PIN BAT est inférieure à 30 mV, TP4056 entrera dans le mode d'arrêt de faible puissance.À l'heure actuelle, le courant de la broche de chauve-souris est inférieur à 2UA.

• broche 5 (chauve-souris): Il s'agit de la connexion de la batterie.Nous devons connecter la borne positive de la batterie à cette broche.Lorsque la puce est en mode à l'état handicapé ou au sommeil, le courant de fuite de la broche de chauve-souris sera inférieur à 2 μA.La broche de chauve-souris est responsable de la fourniture de courant de charge et d'une tension limitée de 4,2 V à la batterie.

• PIN 6 (STDBY): Il s'agit de la borne d'indication d'achèvement de charge de batterie.Une fois la charge terminée, la broche STDBY sera tirée bas par l'interrupteur interne, indiquant que la charge s'est terminée.Sinon, la broche STDBY sera dans un état d'impédance élevé.

• PIN 7 (GHRG): Il s'agit de la fin de l'indication d'état de la charge de la sortie à drain ouvert.Lorsque le chargeur charge la batterie, la broche CHRG est tirée à bas niveau par l'interrupteur interne, indiquant que la charge est en cours;Sinon, la broche CHRG est dans un état d'impédance élevé.

• PIN 8 (CE): Il s'agit de l'entrée d'activation de la puce.Un niveau d'entrée élevé mettra le TP4056 dans un état de fonctionnement normal, tandis qu'un faible niveau d'entrée mettra le TP4056 dans un état où la charge est interdite.La broche CE peut être entraînée par des niveaux de TTL ou des niveaux de CMOS.

TP4056 Explication du diagramme du circuit de charge

Le TP4056 prend en charge la charge via l'adaptateur AC ou le port USB.Ce qui suit montre un exemple de la façon de combiner l'adaptateur AC et l'entrée d'alimentation USB.Dans ce cas, un MOSFET du canal P (MP1) est utilisé pour empêcher le signal de se déplacer vers l'arrière dans le port USB lorsque l'adaptateur AC est branché. En attendant, une diode Schottky (D1) est utilisée pour éviter la perte de puissance USB lors de la réussiteà travers une résistance de tir-down de 1k.En règle générale, l'adaptateur AC peut fournir beaucoup plus de courant qu'un port USB avec une limite de courant de 500 mA.Par conséquent, lorsque l'adaptateur AC est branché, nous pouvons utiliser un MOSFET à canal N (MN1) et une résistance de 10K supplémentaires pour augmenter le courant de charge à 600mA.

Processus de charge de batterie de TP4056

La puce de gestion effectue d'abord un chargement de courant constant sur la batterie, puis passe à une charge de tension constante.Ce qui suit est le courant de charge et la courbe de tension de 1000mA:

Le processus spécifique est:

Lorsque la tension de la batterie est inférieure à 3V, la puce de gestion utilise un petit courant pour préchanger la batterie.

Lorsque la tension de la batterie dépasse 3V, le chargeur utilisera le mode de courant constant pour charger la batterie.À l'heure actuelle, la taille du courant de charge sera déterminée par la résistance prog.Par exemple, pour atteindre un courant de charge de 1000 mA, une résistance de 1,2k doit être utilisée.

Lorsque la tension de la batterie est proche de 4,2 V, le courant de charge diminue progressivement et TP4056 entre en mode de charge de tension constante.

Lorsque le courant de charge diminue au seuil de fin de charge, le cycle de charge se terminera.À l'heure actuelle, le terminal CHRG sortira un état à haute impédance (la LED rouge est désactivée), et le terminal STDBY sortira un niveau bas (la LED verte est allumée).

Lorsque la tension de la batterie tombe à 4,05 V (ce niveau de tension correspond à environ 80% à 90% de la puissance de la batterie), la puce de gestion redémarrera le cycle de charge.

Application de TP4056

TP4056 est largement utilisé dans divers produits électroniques en raison de sa haute précision, de sa protection surchauffée et d'autres caractéristiques.Voici quelques scénarios d'application typiques de TP4056:

Éclairage LED

En travaillant avec des pilotes LED, TP4056 peut réaliser un contrôle précis du courant LED pour garantir que les billes LED fonctionnent en meilleure condition.Cela améliore non seulement la qualité de l'éclairage et rend la lumière LED plus uniforme et plus douce, mais réduit également le risque de dommages LED causés par un courant instable.

Téléphones portables et tablettes

Dans les téléphones cellulaires et les tablettes, TP4056 est équipé de fonctions de protection multiples, telles que la protection contre les surechoirs, la protection contre la température, etc., ce qui peut prévenir efficacement les dommages causés par la défaillance du circuit ou un fonctionnement anormal.Ces protections améliorent non seulement la fiabilité des téléphones portables et des comprimés, mais réduisent également les risques de sécurité causés par les problèmes de batterie.

Drones

Le TP4056 garantit que les batteries de drones peuvent être chargées en toute sécurité et efficacement avec ses excellentes fonctionnalités de gestion des charges.Il adopte un mode de charge en deux étapes de courant constant et de tension constante, qui peut automatiquement ajuster les paramètres de charge en fonction de l'état de la batterie, en évitant efficacement des problèmes de sécurité tels que la surcharge et la surcharge excessive.De plus, en travaillant avec le contrôleur de moteur, le TP4056 peut ajuster les paramètres de travail du moteur en temps réel en fonction de l'état du vol de l'UAV, garantissant que l'UAV peut rester stable pendant le vol.Ce contrôle intelligent de l'entraînement moteur améliore non seulement les performances de vol de l'UAV, mais réduit également le risque de sécurité causé par la défaillance du moteur.

Précautions pour l'utilisation de TP4056

Lorsque vous utilisez TP4056, nous devons prêter attention aux aspects suivants:

TP4056 interdit la connexion de la batterie inversée, sinon elle peut entraîner un épuisement des puces.Pour assurer la sécurité, nous avons spécialement conçu le circuit de protection contre la connexion inverse de la batterie anti-lithium pour empêcher le problème de connexion inverse de la batterie causé par une mauvaise utilisation.

Dans l'application de TP4056, il est recommandé de placer le condensateur de 10 μF connecté à l'extrémité de la chauve-souris près de l'extrémité de la chauve-souris pour s'assurer que la connexion entre le condensateur et la puce est aussi courte que possible.Ceci est propice à l'optimisation de la disposition du circuit et à la réduction des pertes de lignes, améliorant ainsi la stabilité et l'efficacité du circuit.

Lorsque TP4056 est appliqué à une charge à courant élevé (700 mA et plus), afin de raccourcir efficacement le temps de charge, il est recommandé d'augmenter la résistance de dissipation de chaleur, dont la valeur de résistance doit être contrôlée dans la plage de 0,2Ω à 0,5Ω.Nous devons sélectionner la taille de la résistance appropriée en fonction de la situation d'utilisation réelle pour assurer l'innocuité et l'efficacité du processus de charge.

Lors de la réalisation du test de TP4056, l'extrémité de la chauve-souris doit être directement connectée à la batterie, au lieu de connecter un ampères en série.Si vous avez besoin de mesurer le courant, vous pouvez connecter l'amètre au terminal VCC pour assurer la précision et la sécurité du test.

Pour s'assurer que le TP4056 peut être utilisé de manière fiable en toutes circonstances et pour éviter d'endommager la puce causée par des pointes et des tensions de bavure, nous recommandons qu'un condensateur en céramique de 0,1 μF soit connecté à la borne BAT et à la borne d'entrée de puissance respectivement.Dans le même temps, lorsque le câblage, nous devons nous assurer que ces condensateurs sont aussi proches que possible de la puce TP4056 pour optimiser les performances du circuit et améliorer la stabilité globale.

Le TP4056 est emballé dans un SOP8-PP.Pour assurer son fonctionnement approprié et sa dissipation de chaleur efficace, nous devons souder étroitement le dissipateur de chaleur inférieur à la carte PCB utilisée.Il est recommandé d'ajouter à travers les trous dans la zone du dissipateur de chaleur inférieur et de le compléter avec une grosse papier cuivre pour améliorer l'effet de dissipation thermique.Le PCB multi-couches combiné à une conception adéquat à travers peut améliorer considérablement les performances de dissipation thermique et éviter que le courant de charge soit réduit par la protection de la température en raison d'une mauvaise dissipation de la chaleur.De plus, l'ajout de perforations appropriées à l'arrière du SOP8 pour la dissipation de chaleur aide non seulement à améliorer l'efficacité de la dissipation de la chaleur, mais facilite également les opérations de soudage manuel.Pendant le processus de soudage, nous pouvons verser la soudure à travers les perforations arrière pour assurer une soudure fiable du côté dissipation de la chaleur et améliorer la stabilité et la fiabilité de la connexion globale.

Questions fréquemment posées [FAQ]

1. À quoi sert TP4056?

Ce module est conçu pour charger des batteries de lithium rechargeables en utilisant la méthode de charge de chargement à courant constant / constant (CC / CV).En plus de charger en toute sécurité une batterie au lithium, le module offre également la protection nécessaire requise par les batteries au lithium.

2. Combien de batteries un TP4056 peut-il facturer?

Vous pouvez connecter deux cellules de batterie au lithium en parallèle pour former une batterie unique équivalente avec une capacité totale de deux fois celle des cellules individuelles individuelles.

3. Un TP4056 peut-il charger une batterie de 3,7 V?

Le module de chargeur TP4056 peut être utilisé pour le multimètre pour convertir pour charger les batteries au lithium.Panneau solaire VIN + Port 5V, le port BAT + peut sortir de 4,2 V à la batterie de 3,7 V 18650.

4. Que puis-je facturer avec TP4056?

Un TP4056 peut se charger à 1A maximum.Vous pouvez charger à peu près n'importe quelle batterie Li-ion / Lipo avec lui à condition de définir le courant en conséquence.De nombreuses batteries modernes permettent une charge dans des courants supérieurs à 1C.Il y a un débat sur la facturation de plusieurs batteries en parallèle.

5. Le TP4056 est-il sûr?

Il peut ne pas être sûr, selon vos batteries, le courant de charge maximum.Le meilleur moyen de trouver est le chargeur de téléphones mobiles, si la sortie de votre chargeur de téléphones est égale ou supérieure à 900mA, vous pouvez utiliser un module TP4056 typique car il est livré avec un courant de charge par défaut défini sur 1000A à l'aide du registre 1kohms.