در 2024/09/3 343

TP4056: پارامترهای کلیدی ، توابع و برنامه های کاربردی در دستگاه های قابل حمل

در TP4056 یک شارژر کامل باتری LI-IEN تک سلولی با استفاده از حالت های شارژ خطی ولتاژ جریان ثابت یا ثابت است.بسته بندی حرارتی در پایین آن ، بسته SOP8 یا ESOP8 و تعداد اجزای خارجی پایین TP4056 را برای برنامه های قابل حمل ایده آل می کند.در این مقاله پارامترها ، پین ها ، اصل کار و کاربرد TP4056 به طور مفصل معرفی می شود تا به شما در درک بهتر و استفاده از این تراشه کمک کند.

کاتالوگ

TP4056 چیست؟

TP4056 یک شارژر خطی ولتاژ ثابت لیتیوم یون یک سلول یا شارژر خطی ولتاژ ثابت با عملکرد عالی است.در ESOP8 بسته بندی شده است.این برای محصولات قابل حمل مناسب است و همچنین برای تأمین انرژی USB و منبع تغذیه آداپتور مناسب است.دامنه ولتاژ ورودی آن بین 4.5 ولت و 5.5 ولت است و دامنه جریان شارژ آن به طور معمول 0.1a تا 1.2a است که می تواند توسط یک مقاومت محدود کننده جریان خارجی تنظیم شود.علاوه بر این ، TP4056 معمولاً برای جلوگیری از گرمای بیش از حد ، از دمای داخلی محافظت می کند.با توجه به این خصوصیات عالی ، TP4056 به طور گسترده در دستگاه های الکترونیکی کوچک قابل حمل کوچک مانند تلفن های همراه ، رایانه های لوحی ، کنسول های بازی دستی و غیره مورد استفاده قرار می گیرد.

گزینه ها و معادل ها

• me4054m5g

• MP5032GJ-P

• pt8a2767fwe

نمودار بلوک TP4056

پارامترهای اصلی TP4056

بازده شارژ: حدود 85 درصد

این به راندمان شارژ تراشه TP4056 اشاره دارد که این نسبت بین ولتاژ ورودی و جریان شارژ واقعی باتری است.هرچه راندمان شارژ بیشتر شود ، تراشه گرمای کمتری تولید می کند و سرعت شارژ سریعتر نیز می شود.

ولتاژ محافظت بیش از حد: 4.2V

این به مقدار ولتاژ محافظت بیش از حد ارائه شده توسط TP4056 اشاره دارد.هنگامی که ولتاژ باتری لیتیوم بیش از این مقدار باشد ، تراشه به طور خودکار شارژ را متوقف می کند تا از مشکلات ایمنی ناشی از شارژ بیش از حد باتری جلوگیری شود.

ولتاژ قفل زیر ولتاژ: 2.4V

این به مقدار ولتاژ حفاظت از ولتاژ ارائه شده توسط TP4056 اشاره دارد.هنگامی که ولتاژ باتری لیتیوم در زیر این مقدار قرار می گیرد ، تراشه خروجی را متوقف می کند و از این طریق باتری را از تخلیه بیش از حد محافظت می کند.

دامنه ولتاژ ورودی: 4.5 ولت تا 5.5 ولت

این به حداقل و حداکثر دامنه ولتاژ ورودی است که TP4056 می تواند کار کند.در طی فرآیند کار ، ولتاژ ورودی باید پایدار بماند ، در غیر این صورت بر راندمان شارژ و ثبات تأثیر می گذارد.

حداکثر جریان شارژ: 1000mA

این به حداکثر جریان شارژ اشاره دارد که TP4056 می تواند در برابر آن مقاومت کند ، یعنی حداکثر مقدار مجاز جریان در حالت شارژ.اگر جریان شارژ بیش از این مقدار باشد ، ممکن است باعث گرم شدن یا آسیب رساندن به تراشه شود.بنابراین ، در برنامه های کاربردی ، ما باید جریان شارژ را با توجه به مشخصات باتری و شرایط خاص تنظیم کنیم.

دامنه دمای کار: -20 درجه سانتیگراد تا 85 درجه سانتیگراد

این به دامنه دمای عملکرد عادی TP4056 اشاره دارد.فراتر از این محدوده ممکن است در عملکرد و زندگی آن تأثیر داشته باشد.بنابراین ، در کاربرد واقعی ، ما باید به طور منطقی مؤلفه های جریان کار و خارجی تراشه را بر اساس دمای محیط و شرایط اتلاف گرما انتخاب کنیم تا از عملکرد پایدار آن اطمینان حاصل شود.

پین و عملکرد TP4056

• پین 1 (دما): این ورودی تشخیص دمای باتری است.برای تشخیص دمای باتری باید پین دما را به خروجی سنسور NTC وصل کنیم.اگر ولتاژ دریافت شده توسط پین دما کمتر از 45 درصد ولتاژ ورودی یا بیش از 80 درصد ولتاژ ورودی باشد ، به این معنی است که دمای باتری خیلی کم یا خیلی زیاد است و در این زمان شارژ به حالت تعلیق در می آید.اگر پین دما به طور مستقیم به زمین (GND) وصل شود ، عملکرد تشخیص دمای باتری لغو می شود ، در حالی که سایر توابع شارژ طبیعی باقی می مانند.

• پین 2 (PROG): این تنظیم جریان جریان جریان ثابت و ترمینال مانیتورینگ جریان است.ما می توانیم با اتصال یک مقاومت خارجی از پین پروگ به زمین ، جریان شارژ را برنامه ریزی کنیم.در مرحله Precharge ، ولتاژ این پین تا 0.1 ولت تعدیل می شود.در مرحله شارژ جریان ثابت ، ولتاژ این پین در 1 ولت ثابت خواهد شد.در تمام حالت های شارژ ، می توان جریان شارژ را با اندازه گیری ولتاژ این پین و مطابق فرمول زیر تخمین زد:

• پین 3 (GND): این زمین قدرت است.

• پین 4 (VCC): این ولتاژ ورودی مثبت است.ولتاژ این پین منبع تغذیه کار مدار داخلی است.هنگامی که اختلاف ولتاژ بین VCC و پین خفاش کمتر از 30MV باشد ، TP4056 وارد حالت خاموش شدن کم قدرت می شود.در این زمان ، جریان پین خفاش کمتر از 2UA است.

• پین 5 (خفاش): این اتصال باتری است.ما باید ترمینال مثبت باتری را به این پین وصل کنیم.هنگامی که تراشه در حالت معلول یا حالت خواب قرار دارد ، جریان نشت پین خفاش کمتر از 2μA خواهد بود.پین خفاش وظیفه تأمین جریان شارژ و ولتاژ محدود 4.2 ولت را به باتری بر عهده دارد.

• پین 6 (STDBY): این ترمینال نشانگر تکمیل باتری است.پس از اتمام شارژ ، پین stdby توسط سوئیچ داخلی کم می شود و این نشان می دهد که شارژ به پایان رسیده است.در غیر این صورت ، پین stdby در وضعیت امپدانس بالایی قرار خواهد گرفت.

• پین 7 (GHRG): این پایان نشانگر وضعیت شارژ خروجی تخلیه باز است.هنگامی که شارژر باتری را شارژ می کند ، پین CHRG توسط سوئیچ داخلی به سطح پایین کشیده می شود و این نشان می دهد که شارژ در حال انجام است.در غیر این صورت ، پین CHRG در وضعیت امپدانس بالایی قرار دارد.

• پین 8 (ce): این ورودی فعال تراشه است.سطح ورودی بالا TP4056 را در حالت عملیاتی عادی قرار می دهد ، در حالی که سطح ورودی پایین TP4056 را در وضعیتی قرار می دهد که شارژ آن ممنوع است.پین CE را می توان با سطح TTL یا سطح CMOS هدایت کرد.

توضیح نمودار مدار شارژ TP4056

TP4056 از شارژ از طریق آداپتور AC یا درگاه USB پشتیبانی می کند.موارد زیر نمونه ای از نحوه ترکیب آداپتور AC و ورودی USB را نشان می دهد.در این حالت ، از MOSFET کانال P (MP1) برای جلوگیری از حرکت سیگنال به سمت عقب به درگاه USB استفاده می شود که آداپتور AC به آن وصل شود. در همین حال ، از یک دیود Schottky (D1) برای جلوگیری از کاهش قدرت USB استفاده می شود.از طریق یک مقاومت کشش 1K.به طور معمول ، آداپتور AC می تواند جریان بسیار بیشتری نسبت به درگاه USB با حد فعلی 500mA را تأمین کند.بنابراین ، هنگامی که آداپتور AC وصل می شود ، می توانیم از یک MOSFET N-Channel (MN1) و یک مقاومت 10K تنظیم شده برای افزایش جریان شارژ به 600 میلی آمپر استفاده کنیم.

فرآیند شارژ باتری TP4056

تراشه مدیریت ابتدا شارژ جریان ثابت را روی باتری انجام می دهد و سپس به شارژ ولتاژ ثابت سوئیچ می شود.در زیر منحنی جریان و ولتاژ شارژ 1000mA:

روند خاص:

هنگامی که ولتاژ باتری پایین تر از 3 ولت است ، تراشه مدیریت از جریان کمی برای پیش بینی باتری استفاده می کند.

هنگامی که ولتاژ باتری بیش از 3 ولت باشد ، شارژر برای شارژ باتری از حالت جریان ثابت استفاده می کند.در این زمان ، اندازه جریان شارژ توسط مقاومت PROG تعیین می شود.به عنوان مثال ، برای دستیابی به جریان شارژ 1000mA ، باید از مقاومت 1.2K استفاده شود.

هنگامی که ولتاژ باتری نزدیک به 4.2 ولت است ، جریان شارژ به تدریج کاهش می یابد و TP4056 وارد حالت شارژ ولتاژ ثابت می شود.

هنگامی که جریان شارژ به آستانه پایان شارژ کاهش می یابد ، چرخه شارژ به پایان می رسد.در این زمان ، ترمینال CHRG یک حالت امپدانس بالا را تولید می کند (LED قرمز خاموش است) ، و ترمینال Stdby سطح پایین را تولید می کند (LED سبز روشن است).

هنگامی که ولتاژ باتری به 4.05 ولت کاهش می یابد (این سطح ولتاژ با تقریباً 80 درصد تا 90 درصد از باتری مطابقت دارد) ، تراشه مدیریت چرخه شارژ را مجدداً راه اندازی می کند.

کاربرد TP4056

TP4056 به دلیل دقت زیاد ، محافظت بیش از حد گرمای و سایر ویژگی های آن ، در محصولات مختلف الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرد.موارد زیر برخی از سناریوهای کاربردی معمولی TP4056 است:

روشنایی LED

با همکاری با درایورهای LED ، TP4056 می تواند کنترل دقیق جریان LED را تحقق بخشد تا اطمینان حاصل شود که مهره های LED در بهترین شرایط کار می کنند.این نه تنها کیفیت روشنایی را بهبود می بخشد و باعث می شود نور LED یکنواخت تر و نرم تر شود ، بلکه خطر آسیب LED ناشی از جریان ناپایدار را نیز کاهش می دهد.

تلفن های همراه و رایانه های لوحی

در تلفن های همراه و رایانه های شخصی تبلت ، TP4056 مجهز به عملکردهای چندگانه محافظت ، مانند محافظت بیش از حد جریان ، محافظت بیش از حد دما و غیره است که می تواند به طور موثری از آسیب به دستگاه ناشی از خرابی مدار یا عملکرد غیر طبیعی جلوگیری کند.این محافظت ها نه تنها قابلیت اطمینان تلفنهای همراه و قرص ها را افزایش می دهد ، بلکه خطرات ایمنی ناشی از مشکلات باتری را نیز کاهش می دهد.

هواپیمای بدون سرنشین

TP4056 تضمین می کند که باتری های هواپیماهای بدون سرنشین با ویژگی های مدیریت شارژ عالی خود می توانند با خیال راحت و کارآمد شارژ شوند.این یک حالت شارژ دو مرحله ای از ولتاژ مداوم و ولتاژ ثابت را اتخاذ می کند ، که می تواند به طور خودکار پارامترهای شارژ را با توجه به وضعیت باتری تنظیم کند ، به طور موثری از مشکلات ایمنی مانند شارژ بیش از حد و بیش از حد جلوگیری می کند.علاوه بر این ، با کار با کنترل کننده موتور ، TP4056 می تواند پارامترهای کار موتور را در زمان واقعی با توجه به وضعیت پرواز پهپاد تنظیم کند و اطمینان حاصل کند که پهپاد می تواند در طول پرواز پایدار بماند.این کنترل درایو موتور هوشمند نه تنها عملکرد پرواز پهپاد را بهبود می بخشد بلکه خطر ایمنی ناشی از خرابی حرکتی را نیز کاهش می دهد.

اقدامات احتیاطی برای استفاده از TP4056

هنگام استفاده از TP4056 ، باید به جنبه های زیر توجه کنیم:

TP4056 اتصال باتری معکوس را ممنوع می کند ، در غیر این صورت ممکن است منجر به فرسودگی تراشه شود.برای اطمینان از ایمنی ، ما به طور خاص مدار محافظت از اتصال معکوس باتری ضد لیتیوم را طراحی کرده ایم تا از مشکل اتصال معکوس باتری ناشی از سوء استفاده جلوگیری شود.

در استفاده از TP4056 ، توصیه می شود خازن 10μF متصل در انتهای خفاش نزدیک به انتهای خفاش تراشه قرار دهید تا اطمینان حاصل شود که اتصال بین خازن و تراشه تا حد امکان کوتاه است.این امر برای بهینه سازی طرح مدار و کاهش تلفات خط منجر می شود و از این طریق پایداری و کارآیی مدار را بهبود می بخشد.

هنگامی که TP4056 برای شارژ با جریان بالا (700 میلی آمپر و بالاتر) اعمال می شود ، به منظور کوتاه کردن موثر زمان شارژ ، توصیه می شود مقاومت در برابر اتلاف گرما را افزایش دهید ، که مقدار مقاومت آن باید در محدوده 0.2Ω به 0.5Ω کنترل شود.برای اطمینان از ایمنی و کارآیی فرآیند شارژ ، باید اندازه مقاومت مناسب را با توجه به وضعیت استفاده واقعی انتخاب کنیم.

هنگام انجام آزمایش TP4056 ، انتهای خفاش باید به جای اتصال یک آمپری به صورت سری ، مستقیماً به باتری وصل شود.در صورت نیاز به اندازه گیری جریان ، می توانید آمپر را به ترمینال VCC وصل کنید تا از صحت و ایمنی آزمایش اطمینان حاصل شود.

برای اطمینان از استفاده از TP4056 در هر شرایطی قابل اعتماد و برای جلوگیری از آسیب به تراشه های ناشی از سنبله ها و ولتاژهای Burr ، توصیه می کنیم که یک خازن سرامیکی 0.1μF به ترتیب به ترمینال BAT و ترمینال ورودی برق وصل شود.در عین حال ، هنگام سیم کشی ، باید اطمینان حاصل کنیم که این خازن ها تا حد امکان به تراشه TP4056 نزدیک هستند تا عملکرد مدار را بهینه کنند و ثبات کلی را بهبود بخشند.

TP4056 در SOP8-PP بسته بندی شده است.برای اطمینان از عملکرد مناسب و اتلاف گرمای کارآمد ، باید سینک حرارتی پایین را محکم به صفحه PCB در حال استفاده بپردازیم.توصیه می شود از طریق سوراخ های موجود در قسمت زیرین حرارتی پایین اضافه شده و آن را با فویل مس بزرگ تکمیل کنید تا اثر اتلاف گرما را تقویت کند.PCB چند لایه همراه با طراحی کافی از طریق سوراخ می تواند عملکرد اتلاف گرما را به میزان قابل توجهی افزایش دهد و از میزان شارژ در برابر دما به دلیل اتلاف گرمای ضعیف جلوگیری کند.علاوه بر این ، اضافه کردن سوراخ های مناسب در قسمت پشتی SOP8 برای اتلاف گرما نه تنها به بهبود راندمان اتلاف گرما کمک می کند بلکه عملیات لحیم کاری دستی را نیز تسهیل می کند.در طی فرآیند لحیم کاری ، ما می توانیم لحیم کاری را از طریق سوراخ های پشتی بریزیم تا از لحیم کاری قابل اعتماد در سمت اتلاف گرما اطمینان حاصل شود و ثبات و قابلیت اطمینان اتصال کلی را بهبود بخشیم.

سوالات متداول [سؤالات متداول]

1. TP4056 برای چه مواردی استفاده می شود؟

این ماژول برای شارژ باتری های لیتیوم قابل شارژ با استفاده از روش شارژ جریان ثابت/ولتاژ ثابت (CC/CV) ساخته شده است.علاوه بر شارژ ایمن باتری لیتیوم ، ماژول همچنین محافظت لازم را مورد نیاز باتری های لیتیوم فراهم می کند.

2. TP4056 چند باتری می تواند شارژ کند؟

شما می توانید دو سلول باتری لیتیوم را به طور موازی وصل کنید تا یک باتری تک سلولی معادل آن را با ظرفیت کل دو برابر سلول های منفرد فردی تشکیل دهید.

3. آیا TP4056 می تواند باتری 3.7 ولت را شارژ کند؟

ماژول شارژر TP4056 می تواند برای Multimeter برای تبدیل باتری های لیتیوم استفاده شود.پانل خورشیدی VIN+ پورت 5 ولت ، خفاش+ پورت می تواند 4.2 ولت را به باتری شارژر 3.7V 18650 بترس کند.

4- با TP4056 چه چیزی را می توانم شارژ کنم؟

یک TP4056 می تواند در حداکثر 1A شارژ کند.شما می توانید تقریباً در مورد هر باتری Li-ion/LiPo با آن به شرط آنکه جریان را بر این اساس تنظیم کنید ، شارژ کنید.بسیاری از باتری های مدرن اجازه شارژ در جریان های بیشتر از 1C را می دهند.بحث در مورد شارژ چندین باتری به طور موازی وجود دارد.

5- آیا TP4056 بی خطر است؟

بسته به باتری شما حداکثر جریان ، ممکن است ایمن نباشد.بهترین راه برای یافتن شارژر تلفن های همراه است ، اگر خروجی شارژر تلفن های شما برابر یا بالاتر از 900ma باشد ، می توانید از یک ماژول معمولی TP4056 استفاده کنید زیرا با استفاده از تنظیمات پیش فرض جریان با استفاده از ثبت 1KOHMS با استفاده از 1000A استفاده می شود.