ב- 2024/09/3 316

TP4056: פרמטרי מפתח, פונקציות ויישומים במכשירים ניידים

THE TP4056 הוא מטען סוללות Li-Ion של תאים יחיד שלם באמצעות זרם קבוע או מצבי טעינה לינאריים מתח קבוע.חבילת SOP8 או ESOP8 של CONT CONTONDONT SOP8 או ESOP8 וספירת רכיבים חיצונית נמוכה הופכים את TP4056 לאידיאלי ליישומים ניידים.מאמר זה יציג את הפרמטרים, הסיכות, עקרון העבודה ויישום של TP4056 בפירוט כדי לעזור לך להבין טוב יותר וליישם שבב זה.

קָטָלוֹג

מה זה TP4056?

TP4056 הוא זרם קבוע של סוללת ליתיום-יון חד-תאית או מטען ליניארי מתח קבוע עם ביצועים מצוינים.זה ארוז ב- ESOP8.זה מתאים למוצרים ניידים ומתאים גם להפעלת ספקי כוח USB וספקי חשמל מתאם.טווח מתח הקלט שלו הוא בין 4.5V ל- 5.5V, וטווח זרם הטעינה שלו הוא בדרך כלל 0.1A ל- 1.2A, אשר ניתן להגדיר על ידי נגן מגביל זרם חיצוני.בנוסף, ל- TP4056 יש בדרך כלל הגנה על טמפרטורה מובנית למניעת התחממות יתר.בשל מאפיינים מצוינים אלה, TP4056 נמצא בשימוש נרחב במכשירים אלקטרוניים ניידים קטנים שונים, כמו טלפונים ניידים, מחשבי טאבלט, קונסולות משחק כף יד וכו '.

אלטרנטיבות ושווי ערך

• • ME4054M5G

• MP5032GJ-P

• • PT8A2767FWE

תרשים חסימה של TP4056

פרמטרים עיקריים של TP4056

יעילות טעינה: בערך 85 אחוזים

הכוונה ליעילות הטעינה של שבב TP4056, שהוא היחס בין מתח הכניסה לזרם הטעינה בפועל של הסוללה.ככל שיעילות הטעינה גבוהה יותר, כך ייצור השבב פחות ויוצר מהירות הטעינה מהר יותר.

מתח הגנת יתר על המידה: 4.2V

הכוונה לערך מתח הגנת יתר על המידה המסופק על ידי TP4056.כאשר מתח סוללת הליתיום עולה על ערך זה, השבב יפסיק לטעון אוטומטית כדי למנוע בעיות בטיחות הנגרמות כתוצאה מהטעינת יתר של הסוללה.

מתח נעילה תת -מתח: 2.4 וולט

הכוונה לערך מתח ההגנה על המתח הניתן על ידי TP4056.כאשר מתח סוללת הליתיום נופל מתחת לערך זה, השבב מפסיק את הפלט, ובכך מגן על הסוללה מפני פריקה יתר.

טווח מתח קלט: 4.5 וולט עד 5.5 וולט

הכוונה לטווח מתח הכניסה המינימלי והמקסימלי ש- TP4056 יכול לפעול.במהלך תהליך העבודה, מתח הקלט צריך להישאר יציב, אחרת הוא ישפיע על יעילות הטעינה והיציבות.

זרם טעינה מקסימלי: 1000ma

הכוונה לזרם הטעינה המרבי ש- TP4056 יכול לעמוד, כלומר הערך המרבי שהזרם מותר להגיע למצב טעינה.אם זרם הטעינה עולה על ערך זה, הוא עלול לגרום לשבב להתחמם יתר על המידה או להיפגע.לכן, ביישומים מעשיים, עלינו להתאים כראוי את זרם הטעינה בהתאם למפרטי הסוללה ותנאי הספציפיות.

טווח טמפרטורת עבודה: -20 מעלות צלזיוס עד 85 מעלות צלזיוס

הכוונה לטווח טמפרטורת ההפעלה הרגיל של TP4056.לחרוג ממגוון זה עשויה להשפיע על ביצועיו ועל חייו.לפיכך, ביישום בפועל, עלינו לבחור באופן סביר את הזרם העובד והמרכיבים החיצוניים של השבב על בסיס טמפרטורת הסביבה ותנאי פיזור החום כדי להבטיח את פעולתו היציבה.

סיכות ופונקציות של TP4056

• סיכה 1 (TEMP): זהו כניסת זיהוי טמפרטורת הסוללה.עלינו לחבר את סיכת הזמני לפלט חיישן NTC כדי לאתר את טמפרטורת הסוללה.אם המתח שהתקבל על ידי סיכת הטמפרטף הוא פחות מ- 45 אחוז ממתח הקלט, או גדול מ- 80 אחוז ממתח הקלט, זה אומר שטמפרטורת הסוללה נמוכה מדי או גבוהה מדי, והטעינה תושעה בשלב זה.אם סיכת הטמפרטורה מחוברת ישירות לקרקע (GND), פונקציית זיהוי טמפרטורת הסוללה תבוטל, ואילו פונקציות טעינה אחרות יישארו תקינות.

• סיכה 2 (PROG): זהו הגדרת זרם הטעינה הנוכחי הקבוע וטרמינל הניטור הנוכחי בטעינה.אנו יכולים לתכנת את זרם הטעינה על ידי חיבור נגד נגן חיצוני מסיכת פרוג לקרקע.בשלב ה- precharge, מתח של סיכה זו יתווסח ל- 0.1V;בשלב הטעינה של הזרם הקבוע, המתח של סיכה זו ייקבע ב 1 וולט.בכל מצבי מצב הטעינה, אנו יכולים להעריך את זרם הטעינה על ידי מדידת המתח של סיכה זו ועל פי הנוסחה הבאה:

• סיכה 3 (GND): זהו קרקע הכוח.

• סיכה 4 (VCC): זהו מתח הקלט החיובי.המתח של סיכה זו הוא ספק הכוח העובד של המעגל הפנימי.כאשר הפרש המתח בין VCC ל- BAT PIN הוא פחות מ- 30MV, TP4056 יכנס למצב הכיבוי של העוצמה הנמוכה.בשלב זה, זרם סיכת העטלף הוא פחות מ- 2UA.

• סיכה 5 (BAT): זהו חיבור הסוללה.עלינו לחבר את המסוף החיובי של הסוללה לסיכה זו.כאשר השבב במצב נכה או במצב שינה, זרם הדליפה של סיכת העטלף יהיה פחות מ- 2μA.סיכת העטלף אחראית למתן זרם טעינה ומתח מוגבל של 4.2 וולט לסוללה.

• סיכה 6 (STDBY): זהו מסוף האינדיקציה להשלמת סוללות טעינה.עם סיום הטעינה, סיכת ה- STDBY תימשך נמוך על ידי המתג הפנימי, מה שמצביע על כך שהטעינה הסתיימה.אחרת, סיכת ה- STDBY תהיה במצב עכבה גבוהה.

• סיכה 7 (GHRG): זהו סיום חיווי המצב של המטען של פלט הפתיחה הפתוח.כאשר המטען טוען את הסוללה, סיכת ה- CHRG נמשכת לרמה נמוכה על ידי המתג הפנימי, מה שמצביע על כך שהטעינה מתבצעת;אחרת, סיכת ה- CHRG נמצאת במצב עכבה גבוה.

• סיכה 8 (CE): זהו קלט האפשרות של השבב.רמת קלט גבוהה תכניס את ה- TP4056 במצב הפעלה רגיל, ואילו רמת קלט נמוכה תכניס את ה- TP4056 למצב בו אסורה טעינה.ניתן להניע את סיכת ה- CE על ידי רמות TTL או רמות CMOS.

TP4056 הסבר תרשים מעגלי טעינה

ה- TP4056 תומך בטעינה באמצעות מתאם AC או יציאת USB.להלן דוגמה כיצד לשלב את מתאם AC וכניסת כוח USB.במקרה זה, משמש MOSFET (MP1) למניעת האות לנסוע לאחור ליציאת ה- USB כאשר מתאם AC מחובר לחיבור. בינתיים, דיודה שוטקי (D1) משמשת כדי להימנע מאובדן חשמל USB בעת מעברדרך נגדי נפתח 1K.בדרך כלל, מתאם AC יכול לספק הרבה יותר זרם מאשר יציאת USB עם מגבלה נוכחית של 500mA.לכן, כאשר מתאם AC מחובר לחיבור, אנו יכולים להשתמש ב- MOSFET N-Channel (MN1) ובנגד נוסף שנקבע 10K כדי להגדיל את זרם הטעינה ל 600mA.

תהליך טעינת סוללה של TP4056

שבב הניהול מבצע תחילה טעינה נוכחית קבועה בסוללה ואז עובר לטעינה של מתח קבוע.להלן זרם הטעינה של 1000mA ועקומת המתח:

התהליך הספציפי הוא:

כאשר מתח הסוללה נמוך מ- 3V, שבב הניהול משתמש בזרם קטן כדי לזרז מראש את הסוללה.

כאשר מתח הסוללה עולה על 3V, המטען ישתמש במצב זרם קבוע כדי לטעון את הסוללה.בשלב זה, גודל זרם הטעינה ייקבע על ידי נגד פרוג.לדוגמה, כדי להשיג זרם טעינה של 1000mA, יש להשתמש בנגד 1.2K.

כאשר מתח הסוללה קרוב ל -4.2 וולט, זרם הטעינה יורד בהדרגה ו- TP4056 נכנס למצב טעינה מתח קבוע.

כאשר זרם הטעינה יורד לסף הקצה הטעינה, מחזור הטעינה יסתיים.בשלב זה, מסוף CHRG יפיק מצב עכבה גבוה (ה- LED האדום כבוי), ומסוף STDBY יפיק רמה נמוכה (LED הירוק דולק).

כאשר מתח הסוללה יורד ל -4.05 וולט (רמת מתח זו תואמת לכ- 80 אחוז עד 90 אחוז מכוח הסוללה), שבב הניהול יפעל מחדש את מחזור הטעינה.

יישום TP4056

TP4056 נמצא בשימוש נרחב במוצרים אלקטרוניים שונים בשל הדיוק הגבוה, ההגנה על התחממות יתר ותכונות אחרות.להלן כמה תרחישי יישומים טיפוסיים של TP4056:

תאורת LED

על ידי עבודה יחד עם נהגי LED, TP4056 יכול לממש שליטה מדויקת בזרם LED כדי להבטיח שחרוזי LED יעבדו במצב הטוב ביותר.זה לא רק משפר את איכות התאורה והופך את אור ה- LED לאחיד יותר ורך יותר, אלא גם מצמצם את הסיכון לנזקי LED הנגרמים כתוצאה מזרם לא יציב.

טלפונים סלולריים ומחשבי טאבלט

בטלפונים סלולריים ובמחשבי טאבלט, TP4056 מצויד בפונקציות הגנה מרובות, כגון הגנה על זרם יתר, הגנה על טמפרטורה יתר וכו ', שיכולים למנוע ביעילות נזק למכשיר הנגרם כתוצאה מכשל במעגל או פעולה חריגה.הגנות אלה לא רק משפרות את האמינות של טלפונים סלולריים וטאבלטים, אלא גם מפחיתים את סיכוני הבטיחות הנגרמים כתוצאה מבעיות סוללה.

מל"טים

ה- TP4056 מבטיח שניתן לטעון סוללות מזל"ט בבטחה וביעילות באמצעות תכונות ניהול הטעינה המצוינות שלה.היא מאמצת מצב טעינה דו-שלבי של מתח זרם קבוע ומתח קבוע, שיכול להתאים אוטומטית את פרמטרי הטעינה בהתאם למצב הסוללה, תוך הימנעות מבעיות בטיחות כמו טעינת יתר וחיזוק יתר.בנוסף, על ידי עבודה עם בקר המנוע, TP4056 יכול להתאים את פרמטרי העבודה של המנוע בזמן אמת בהתאם למצב הטיסה של המל"ט, ולהבטיח כי המל"ט יכול להישאר יציב במהלך הטיסה.בקרת כונן מוטורי אינטליגנטי זה לא רק משפרת את ביצועי הטיסה של המל"ט, אלא גם מצמצמת את סיכון הבטיחות הנגרם כתוצאה מכישלון מוטורי.

אמצעי זהירות לשימוש ב- TP4056

בעת השימוש ב- TP4056, עלינו לשים לב להיבטים הבאים:

TP4056 אוסר על חיבור סוללה הפוך, אחרת זה עלול להוביל לשחיקת שבב.כדי להבטיח בטיחות, עיצבנו במיוחד את מעגל ההגנה על חיבור הפך לאנטי-ליתיום כדי למנוע את בעיית החיבור ההפוך של הסוללה הנגרמת כתוצאה משימוש לרעה.

ביישום TP4056, מומלץ למקם את הקבל של 10 מיקרו המחובר בקצה העטלף קרוב לקצה העטלף של השבב כדי להבטיח שהחיבור בין הקבל לשבב יהיה קצר ככל האפשר.זה תורם למיטוב פריסת המעגל ולהפחתת הפסדי הקו, ובכך לשיפור היציבות והיעילות של המעגל.

כאשר TP4056 מיושם על טעינה בזרם גבוה (700mA ומעלה), על מנת לקצר ביעילות את זמן הטעינה, מומלץ להגדיל את נגן פיזור החום, שערך ההתנגדות שלו צריך לשלוט בטווח של 0.2Ω ל- 0.5Ω.עלינו לבחור את גודל הנגד המתאים בהתאם למצב השימוש בפועל כדי להבטיח את הבטיחות והיעילות של תהליך הטעינה.

בעת ביצוע מבחן TP4056, קצה העטלף צריך להיות מחובר ישירות לסוללה, במקום לחבר מדגם בסדרה.אם אתה צריך למדוד את הזרם, אתה יכול לחבר את המדגן למסוף VCC כדי להבטיח את הדיוק והבטיחות של הבדיקה.

כדי להבטיח שניתן להשתמש ב- TP4056 באופן אמין בכל הנסיבות וכדי להימנע מפגיעה בשבב הנגרם כתוצאה מדוקרנים ומתחי בור, אנו ממליצים לחבר קבלים קרמיקה 0.1 מיקרומטר למסוף העטלפים ולמסוף כניסת הכוח בהתאמה.יחד עם זאת, בעת החיווט, עלינו להבטיח כי קבלים אלה יהיו קרובים ככל האפשר לשבב TP4056 כדי לייעל את ביצועי המעגל ולשפר את היציבות הכללית.

ה- TP4056 ארוז ב- SOP8-PP.כדי להבטיח את פעולתה הנכונה ופיזור החום היעיל, עלינו להלחם את קירור החום התחתון בחוזקה ללוח ה- PCB הנמצא בשימוש.מומלץ להוסיף דרך חורים באזור גוף החום התחתון ולהשלים אותו בנייר נחושת גדול כדי לשפר את אפקט פיזור החום.PCB רב שכבתי בשילוב עם תכנון חור דרך חור נאות יכול לשפר משמעותית את ביצועי פיזור החום ולהימנע מהופחת זרם הטעינה על ידי הגנת הטמפרטורה בגלל פיזור חום לקוי.בנוסף, הוספת נקבים מתאימים על החלק האחורי של ה- SOP8 לפיזור חום לא רק עוזרת לשפר את יעילות פיזור החום, אלא גם מאפשרת פעולות הלחמה ידניות.במהלך תהליך ההלחמה, אנו יכולים לשפוך הלחמה דרך הנקבים האחוריים כדי להבטיח הלחמה אמינה בצד פיזור החום ולשפר את היציבות והאמינות של החיבור הכולל.

שאלות נפוצות [שאלות נפוצות]

1. למה משתמשים ב- TP4056?

מודול זה מיועד לטעינה של סוללות ליתיום נטענות בשיטת הטעינה קבועה-זרם/מתח קבוע (CC/CV).בנוסף לטעינה בבטחה של סוללת ליתיום המודול מספק גם הגנה נחוצה הנדרשת על ידי סוללות ליתיום.

2. כמה סוללות יכול לטעון TP4056?

ניתן לחבר בין שני תאי סוללות ליתיום במקביל ליצירת סוללה תאי יחידה שווה ערך עם קיבולת כוללת של כפול מזה של התאים הבודדים הבודדים.

3. האם TP4056 יכול לטעון סוללה 3.7 וולט?

ניתן להשתמש במודול מטען TP4056 למולטימטר כדי להמיר לטעינה של סוללות ליתיום.VIN+ PORT ENTEAL לוח סולארי 5V, BAT+ PORT CAN פלט 4.2V למטען 3.7V 18650 סוללה.

4. מה אוכל לחייב באמצעות TP4056?

TP4056 יכול להטעין במקסימום 1A.אתה יכול לטעון כמעט כל סוללת Li-ion/Lipo איתה בתנאי שתגדיר את הזרם בהתאם.סוללות מודרניות רבות מאפשרות טעינה בזרמים העולים על 1C.יש ויכוח כלשהו על טעינה של מספר סוללות במקביל.

5. האם TP4056 בטוח?

יתכן שזה לא בטוח, תלוי בזרם הטעינה המקסימלי של הסוללות שלך.הדרך הטובה ביותר למצוא היא מטען לטלפונים ניידים, אם פלט הטלפונים שלך שווה או מעל 900mA, אתה יכול להשתמש במודול TP4056 טיפוסי מכיוון שהוא מגיע עם זרם חיוב ברירת מחדל שנקבע ל- 1000A באמצעות פנקס 1koHMS.