03.09.2024 326

TP4056: Avainparametrit, toiminnot ja sovellukset kannettavissa laitteissa

Se TP4056 on täydellinen yksisoluinen Li-ion-akkulaturi käyttämällä vakiovirta- tai vakiojännite-lineaarista latausmuotoa.Sen pohjaan asennettava jäähdytysaltaan SOP8- tai ESOP8-pakkaus ja matala ulkoinen komponenttien määrä tekevät TP4056: sta ihanteellisen kannettaviin sovelluksiin.Tässä artikkelissa esitellään TP4056: n parametrit, nastat, työperiaate ja soveltaminen yksityiskohtaisesti, jotta voit ymmärtää ja soveltaa tätä sirua paremmin.

Luettelo

Mikä on TP4056?

TP4056 on yksisoluinen litium-ioni-akun vakiovirta tai vakiojännitteen lineaarinen laturi, jolla on erinomainen suorituskyky.Se on pakattu ESOP8: een.Se sopii kannettaviin tuotteisiin ja sopii myös USB -virtalähteiden ja sovittimen virtalähteiden virtaan.Sen tulojännitealue on välillä 4,5 V - 5,5 V, ja sen latausvirta -alue on tyypillisesti 0,1a - 1,2a, jotka voidaan asettaa ulkoisella virran rajoittavalla vastusilla.Lisäksi TP4056: lla on yleensä sisäänrakennettu lämpötilasuojaus ylikuumenemisen estämiseksi.Näiden erinomaisten ominaisuuksien vuoksi TP4056: ta käytetään laajasti erilaisissa pienissä kannettavissa elektronisissa laitteissa, kuten matkapuhelimissa, tablettitietokoneissa, kämmenlaitteissa jne.

Vaihtoehdot ja vastaavat

Olla ME4054M5G

• MP5032GJ-P

Olla Pt8a2767fwe

TP4056: n lohkokaavio

TP4056: n pääparametrit

Lataustehokkuus: noin 85 prosenttia

Tämä viittaa TP4056 -sirun lataustehokkuuteen, joka on tulon jännitteen ja akun todellisen latausvirran välinen suhde.Mitä suurempi lataustehokkuus, sitä vähemmän lämpöä siru tuottaa ja sitä nopeampi latausnopeus.

Liian latausjännite: 4,2 V

Tämä viittaa TP4056: n tarjoamaan ylikuormitusjännitteen arvoon.Kun litium -akun jännite ylittää tämän arvon, siru lopettaa latauksen automaattisesti akun ylimääräisen laskun aiheuttamien turvallisuusongelmien estämiseksi.

Alijännitteen lukitusjännite: 2,4 V

Tämä viittaa TP4056: n toimittamaan alijännitesuojajännitearvoon.Kun litium-akkujännite laskee tämän arvon alapuolelle, siru lopettaa tulostuksen ja suojaa siten akkua ylikuormitukselta.

Syöttöjännitealue: 4,5 V - 5,5 V

Tämä viittaa minimi- ja enimmäistulojännitealueeseen, jota TP4056 voi toimia.Työprosessin aikana syöttöjännite on pysyttävä vakaana, muuten se vaikuttaa lataustehokkuuteen ja vakauteen.

Suurin latausvirta: 1000 mA

Tämä viittaa suurimpaan latausvirtaan, jonka TP4056 kestää, ts. Suurimpaan arvoon, jonka virran sallitaan saavuttaa lataustilassa.Jos latausvirta ylittää tämän arvon, se voi aiheuttaa sirun ylikuumenemisen tai vaurioitumisen.Siksi käytännöllisissä sovelluksissa meidän on säädettävä latausvirta asianmukaisesti akkujen eritelmien ja erityisten olosuhteiden mukaisesti.

Työlämpötila -alue: -20 ° C -85 ° C

Tämä viittaa TP4056: n normaaliin käyttölämpötila -alueeseen.Tämän alueen ylittämisellä voi olla vaikutusta sen suorituskykyyn ja elämään.Siksi todellisessa sovelluksessa meidän on kohtuudella valita sirun työvirta- ja ulkoiset komponentit ympäristön lämpötilan ja lämmön hajoamisolosuhteiden perusteella sen vakaan toiminnan varmistamiseksi.

TP4056: n nastat ja toiminnot

• Tappi 1 (lämpötila): Tämä on akun lämpötilan havaitsemistulo.Meidän on kytkettävä lämpötila NTC -anturin ulostuloon akun lämpötilan havaitsemiseksi.Jos lämpötila -nastalla vastaanotettu jännite on alle 45 prosenttia tulojännitteestä tai yli 80 prosenttia tulojännitteestä, se tarkoittaa, että akun lämpötila on liian matala tai liian korkea ja lataus keskeytetään tällä hetkellä.Jos lämpötila on kytketty suoraan maahan (GND), akun lämpötilan havaitsemistoiminto peruutetaan, kun taas muut lataustoiminnot pysyvät normaaleina.

• PIN 2 (PROG): Tämä on vakiovirran latausvirran asetus ja latausvirran valvontapääte.Voimme ohjelmoida latausvirran kytkemällä ulkoinen vastus Prog -nastaan ​​maahan.Asetusvaiheen aikana tämän PIN -koodin jännite moduloidaan 0,1 V: ksi;Vakiovirran latausvaiheen aikana tämän tapin jännite kiinnitetään 1 V: n lämpötilaan.Kaikissa lataustilan muodoissa voimme arvioida latausvirran mittaamalla tämän PIN -koodin jännite ja seuraavan kaavan mukaan:

• PIN 3 (GND): Tämä on voimantuotanto.

• PIN 4 (VCC): Tämä on positiivinen tulojännite.Tämän PIN -koodin jännite on sisäpiirin toimiva virtalähde.Kun VCC: n ja lepakkotapin välinen jänniteero on alle 30 mV, TP4056 siirtyy pienitehoiseen sammutustilaan.Tällä hetkellä lepakkotapin virta on alle 2UA.

• Tappi 5 (lepakko): Tämä on akkuyhteys.Meidän on kytkettävä akun positiivinen napa tähän tapiin.Kun siru on vammaisessa tilassa tai lepotilassa, lepakkotapin vuotovirta on alle 2μA.Lepakkotappi on vastuussa latausvirran ja rajoitetun jännitteen 4,2 V tarjoamisesta akkuun.

• PIN 6 (STDBY): Tämä on akun latauksen valmistumisen osoituspääte.Kun lataus on valmis, sisäinen kytkin vetää STDBY -nastaan, mikä osoittaa, että lataus on päättynyt.Muutoin stdby -nasta on korkeassa impedanssitilassa.

• Tappi 7 (GHRG): Tämä on avoimen lepotuotteen varauksen tilan merkintäpää.Kun laturi lataa akun, CHRG -nasta on vetänyt matalalle tasolle sisäinen kytkin, mikä osoittaa, että lataus on käynnissä;Muutoin ChRG -nasta on korkeassa impedanssitilassa.

• Pin 8 (CE): Tämä on sirun käyttöönotto.Korkea syöttötaso asettaa TP4056: n normaaliin käyttötilaan, kun taas alhainen syöttötaso asettaa TP4056: n tilaan, jossa lataus on kielletty.CE -nasta voidaan ohjata TTL -tasot tai CMOS -tasot.

TP4056 latauspiirikaavio Selitys

TP4056 tukee lataamista vaihtovirtasovittimen tai USB -portin kautta.Seuraava näyttää esimerkin siitä, kuinka yhdistää vaihtovirtasovitin ja USB -virransyöttö.Tässä tapauksessa käytetään P-kanavan MOSFET: ää (MP1) estämään signaalin kulkeminen taaksepäin USB-porttiin, kun vaihtovirtasovitin on kytketty. Samaan aikaan Schottky-diodia (D1) käytetään USB-virranhoitoa välttämään ohitettuaan1K: n vetovastuksen läpi.Tyypillisesti vaihtovirtasovitin voi toimittaa paljon enemmän nykyistä kuin USB -portti, jonka nykyinen raja 500 mA.Siksi, kun vaihtovirtasovitin on kytketty, voimme käyttää N-kanavaista MOSFET: tä (MN1) ja ylimääräistä 10K-asetettua vastusta latausvirran nostamiseksi 600 mA: iin.

Akun latausprosessi TP4056

Hallintasiru suorittaa ensin akun vakiovirta lataus ja siirtyy sitten vakiojännitteen lataukseen.Seuraava on 1000 mA: n latausvirta ja jännitekäyrä:

Erityinen prosessi on:

Kun akun jännite on alle 3 V, hallintasiru käyttää pientä virtaa akun edistämiseen.

Kun akkujännite ylittää 3 V, laturi latautuu vakiovirtatilaan.Prog -vastus määrää tällä hetkellä latausvirran koon.Esimerkiksi 1000 mA: n latausvirran saavuttamiseksi tulisi käyttää 1,2 000 vastusta.

Kun akun jännite on lähellä 4,2 V, latausvirta vähenee vähitellen ja TP4056 siirtyy vakiojännitteen lataustilaan.

Kun latausvirta laskee latauspään kynnysarvoon, latausjakso päättyy.Tällä hetkellä CHRG-päätelaite tuottaa korkean impedanssitilan (punainen LED on pois päältä) ja stdby-pääte tuottaa matalan tason (vihreä LED on päällä).

Kun akun jännite putoaa arvoon 4,05 V (tämä jännitetaso vastaa noin 80–90 prosenttia akun virrasta), hallintasiru käynnistää latausjakson uudelleen.

TP4056: n soveltaminen

TP4056: ta käytetään laajasti erilaisissa elektronisissa tuotteissa sen suuren tarkkuuden, ylikuumenemisen suojauksen ja muiden ominaisuuksien vuoksi.Seuraavat ovat tyypillisiä TP4056 -sovellusskenaarioita:

LED -valaistus

Yhteistyössä LED -kuljettajien kanssa TP4056 voi toteuttaa LED -virran tarkan hallinnan varmistaakseen, että LED -helmet toimivat parhaassa kunnossa.Tämä ei vain paranna valaistuksen laatua ja tekee LED -valosta tasaisemman ja pehmeämmän, vaan myös vähentää epävakaan virran aiheuttamien LED -vaurioiden riskiä.

Matkapuhelimet ja tablet -tietokoneet

Matkapuhelimissa ja tablet-tietokoneissa TP4056 on varustettu monilla suojaustoiminnoilla, kuten ylivirtasuojauksella, ylikuormitussuojauksella jne., Jotka voivat tehokkaasti estää laitteen aiheuttamat vauriot, jotka aiheutuvat piirin vikaantumisesta tai epänormaalista toiminnasta.Nämä suojaukset eivät vain lisää matkapuhelimien ja tablettien luotettavuutta, vaan myös vähentävät akkuongelmien aiheuttamia turvallisuusriskejä.

Droonit

TP4056 varmistaa, että drone -akut voidaan ladata turvallisesti ja tehokkaasti sen erinomaisten latausominaisuuksien kanssa.Se ottaa käyttöön vakiovirta- ja vakiojännitteen kaksivaiheisen latausmuodon, joka voi automaattisesti säätää latausparametreja akun tilan mukaan välttäen turvallisuusongelmia, kuten ylikuormitusta ja ylikuormitusta.Lisäksi työskentelemällä moottorin ohjaimen kanssa TP4056 voi säätää moottorin työparametreja reaaliajassa UAV: ​​n lentotilan mukaan varmistaen, että UAV voi pysyä vakaana lennon aikana.Tämä älykäs moottorivetohallinta ei vain paranna UAV: ​​n lentosuorituskykyä, vaan myös vähentää moottorin vian aiheuttamaa turvallisuusriskiä.

Varotoimenpiteet TP4056: n käyttämiseen

Kun käytetään TP4056: ta, meidän on kiinnitettävä huomiota seuraaviin näkökohtiin:

TP4056 kieltää akun käänteisen kytkentä, muuten se voi johtaa sirun uupumiseen.Turvallisuuden varmistamiseksi olemme erityisesti suunnitelleet litiumin vastaisen akun käänteisen liitäntäsuojapiirin estämään väärinkäytön aiheuttama akun peruutusyhteysongelma.

TP4056: n levittämisessä on suositeltavaa sijoittaa 10 μF -kondensaattori, joka on kytketty lepakkopäähän sirun lepakkopäätä lähellä varmistaaksesi, että kondensaattorin ja sirun välinen yhteys on mahdollisimman lyhyt.Tämä edistää piirin asettelun optimointia ja linjahäviöiden vähentämistä parantaen siten piirin vakautta ja tehokkuutta.

Kun TP4056: ta sovelletaan korkean virran lataamiseen (700 mA tai uudempi), latausajan tehokkaaseen lyhentämiseksi on suositeltavaa lisätä lämmön hajoamisvastusta, jonka vastusarvoa tulisi ohjata alueella 0,2Ω-0,5Ω.Meidän on valittava asianmukainen vastuksen koko todellisen käyttötilanteen mukaan latausprosessin turvallisuuden ja tehokkuuden varmistamiseksi.

Kun suoritetaan TP4056: n testi, lepakkopää on kytkettävä suoraan akkuun sen sijaan, että yhdistäisi ampeerimittari sarjaan.Jos joudut mittaamaan virran, voit yhdistää ampeerimittarin VCC -päätelaitteeseen testin tarkkuuden ja turvallisuuden varmistamiseksi.

Jotta varmistetaan, että TP4056: ta voidaan käyttää luotettavasti kaikissa olosuhteissa ja välttääksesi piikkien ja BURR -jännitteiden aiheuttamat siruvauriot, suosittelemme, että 0,1 μF -keraamisen kondensaattorin kytkemistä on kytketty BAT -terminaaliin ja tehon syöttöpäätteeseen.Samanaikaisesti johdotuksena meidän on varmistettava, että nämä kondensaattorit ovat mahdollisimman lähellä TP4056 -sirua piirin suorituskyvyn optimoimiseksi ja yleisen vakauden parantamiseksi.

TP4056 on pakattu SOP8-PP: hen.Jotta varmistetaan sen asianmukainen toiminta ja tehokas lämmön hajoaminen, meidän on juotettava pohja jäähdytyselementti tiukasti käytössä olevaan piirilevyyn.On suositeltavaa lisätä reikiä pohjan jäähdytysaltaan alueella ja täydentää sitä suurella kuparikalvolla lämmön hajoamisvaikutuksen parantamiseksi.Monikerroksinen piirilevy yhdistettynä riittävään läpi reikän suunnitteluun voi parantaa merkittävästi lämmön hajoamiskykyä ja välttää latausvirtaa vähenevän lämpötilan suojauksella huonon lämmön hajoamisen vuoksi.Lisäksi sopivien rei'itysten lisääminen SOP8: n takaosaan lämmön hajoamiseksi ei vain auta parantamaan lämmön hajoamistehokkuutta, vaan myös helpottaa manuaalisia juotosoperaatioita.Juotosprosessin aikana voimme kaataa juotetta takaosan rei'itysten läpi varmistaaksemme luotettavan juottamisen lämmön hajoamispuolelle ja parantaakseen yleisen yhteyden vakautta ja luotettavuutta.

Usein kysyttyjä kysymyksiä [UKK]

1. Mihin TP4056: iin käytetään?

Tämä moduuli tehdään ladattavien litiumparistojen lataamiseen käyttämällä vakiovirta-/vakiojännitteen (CC/CV) latausmenetelmää.Litium -akun turvallisen lataamisen lisäksi moduuli tarjoaa myös tarvittavan suojan, jota litiumparistot vaativat.

2. Kuinka monta paristoa TP4056 voi ladata?

Voit kytkeä kaksi litium -akkukennoa rinnakkain muodostaen vastaavan yksisolun akun, jonka kokonaiskapasiteetti on kaksi kertaa yksittäisten yksittäisten solujen kapasiteetti.

3. Voiko TP4056 ladata 3,7 V: n akun?

TP4056 -laturien moduulia voidaan käyttää monimittariin muuntaakseen lithiumparistojen lataamiseksi.VIN+ PORT INPUT 5 V SOLAR -paneeli, BAT+ -portti voi tulostaa 4,2 V laturi 3,7 V 18650 -akkuun.

4. Mitä voin ladata TP4056: lla?

TP4056 voi latautua enimmäismäärällä 1a.Voit ladata melkein minkä tahansa Li-ion/lipo-akun, jos asetat virran vastaavasti.Monet nykyaikaiset paristot sallivat lataamisen yli 1C virroissa.Useiden akkujen lataamisesta rinnakkain käydään keskustelua.

5. Onko TP4056 turvallinen?

Se ei ehkä ole turvallinen paristojen maksimivirran mukaan.Paras tapa löytää matkapuhelinlaturi, jos puhelinlaturin lähtö on yhtä suuri tai yli 900 mA, voit käyttää tyypillistä TP4056 -moduulia, koska siinä on oletusvarausvirta, joka on asetettu arvoon 1000A 1KOHMS -rekisterillä.