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TP4056: Schlüsselparameter, Funktionen und Anwendungen in tragbaren Geräten

Der TP4056 ist ein vollständiges Ladegerät für ein Zell-Li-Ionen-Batterie mit konstantem Strom oder konstantem Spannungslademodus.Das Bottom-Montage-Kühlkörper-SOP8- oder ESOP8-Paket und die Anzahl der niedrigen externen Komponenten machen den TP4056 ideal für tragbare Anwendungen.In diesem Artikel werden die Parameter, Stifte, das Arbeitsprinzip und die Anwendung von TP4056 im Detail eingeführt, um diesen Chip besser zu verstehen und anzuwenden.

Katalog

Was ist TP4056?

TP4056 ist ein Ein-Zell-Lithium-Ionen-Batterie-Konstantstrom oder ein konstantes Spannungsladegerät mit hervorragender Leistung.Es ist in ESOP8 verpackt.Es ist für tragbare Produkte geeignet und eignet sich auch für die Leistung von USB -Netzteilen und die Adapter -Netzteile.Der Eingangsspannungsbereich liegt zwischen 4,5 V und 5,5 V, und sein Ladestrombereich beträgt typischerweise 0,1 A bis 1,2A, was durch einen externen Stromgrenzwiderstand eingestellt werden kann.Darüber hinaus verfügt der TP4056 in der Regel in einen eingebauten Temperaturschutz, um eine Überhitzung zu verhindern.Aufgrund dieser hervorragenden Eigenschaften wird TP4056 in verschiedenen kleinen tragbaren elektronischen Geräten wie Mobiltelefonen, Tablet -Computern, Handheld -Spielekonsolen usw. häufig verwendet.

Alternativen und Äquivalente

• ME4054M5G

• MP5032GJ-P

• Pt8a2767fwe

Blockdiagramm von TP4056

Hauptparameter von TP4056

Ladeeffizienz: ca. 85 Prozent

Dies bezieht sich auf die Ladeeffizienz des TP4056 -Chips, was das Verhältnis zwischen der Eingangsspannung und dem tatsächlichen Ladestrom der Batterie ist.Je höher die Ladeeffizienz, desto weniger Wärme erzeugt und desto schneller die Ladegeschwindigkeit.

Überladungsschutzspannung: 4,2 V

Dies bezieht sich auf den von TP4056 bereitgestellten Überladungsschutzspannungswert.Wenn die Spannung der Lithiumbatterie diesen Wert überschreitet, stoppt der Chip automatisch das Laden, um Sicherheitsprobleme zu vermeiden, die durch Überladen der Batterie verursacht werden.

Unterspannungssperrspannung: 2,4 V

Dies bezieht sich auf den von TP4056 bereitgestellten Unterspannungsschutzspannungswert.Wenn die Lithium-Batteriespannung unter diesen Wert fällt, stoppt der Chip die Ausgabe, wodurch die Batterie vor Entlastung geschützt wird.

Eingangsspannungsbereich: 4,5 V bis 5,5 V

Dies bezieht sich auf den minimalen und maximalen Eingangsspannungsbereich, den der TP4056 betreiben kann.Während des Arbeitsprozesses muss die Eingangsspannung stabil bleiben, andernfalls wirkt sie die Ladeeffizienz und -stabilität aus.

Maximaler Ladestrom: 1000 mA

Dies bezieht sich auf den maximalen Ladenstrom, dem TP4056 standhalten kann, dh dem maximalen Wert, den der Strom im Lademodus erreichen darf.Wenn der Ladestrom diesen Wert überschreitet, kann der Chip bei Überhitzung oder beschädigt werden.Daher müssen wir in praktischen Anwendungen den Ladestrom entsprechend den Batteriespezifikationen und spezifischen Bedingungen angemessen anpassen.

Arbeitstemperaturbereich: -20 ° C bis 85 ° C

Dies bezieht sich auf den normalen Betriebstemperaturbereich von TP4056.Das Überschreiten dieses Bereichs kann sich auf seine Leistung und sein Leben auswirken.Daher müssen wir in der tatsächlichen Anwendung den Arbeitsstrom und die externen Komponenten des Chips anhand der Umgebungstemperatur- und Wärmeableitungsbedingungen vernünftigerweise auswählen, um den stabilen Betrieb sicherzustellen.

Stifte und Funktionen von TP4056

• Pin 1 (Temperatur): Dies ist der Eingang der Batterieerkennung.Wir müssen den Temperaturstift mit dem Ausgang des NTC -Sensors anschließen, um die Batterietemperatur zu erkennen.Wenn die vom Temperaturstift erhaltene Spannung weniger als 45 Prozent der Eingangsspannung oder mehr als 80 Prozent der Eingangsspannung beträgt, bedeutet dies, dass die Batterietemperatur zu niedrig oder zu hoch ist und zu diesem Zeitpunkt das Ladung suspendiert wird.Wenn der Temperaturstift direkt an Masse (GND) angeschlossen ist, wird die Batterietemperaturerkennungsfunktion aufgehoben, während andere Ladefunktionen normal bleiben.

• Pin 2 (PROG): Dies ist die Konstantstromladungsstromeinstellung und das Ladungsstromüberwachungsanschluss.Wir können den Ladestrom programmieren, indem wir einen externen Widerstand vom Prog -Stift mit dem Masse anschließen.Während der Vorspeisephase wird die Spannung dieses Stifts auf 0,1 V moduliert;Während der konstanten Stromladungsphase wird die Spannung dieses Stifts bei 1 V festgelegt.In allen Modi des Ladezustands können wir den Ladestrom schätzen, indem wir die Spannung dieses Pin messen und gemäß der folgenden Formel:

• Pin 3 (GND): Dies ist der Power -Boden.

• Pin 4 (VCC): Dies ist die positive Eingangsspannung.Die Spannung dieses Stifts ist die Arbeitsleistung des Innenkreises.Wenn der Spannungsunterschied zwischen VCC und BAT-Pin weniger als 30 mV beträgt, tritt TP4056 in den Low-Power-Shutdown-Modus ein.Zu diesem Zeitpunkt beträgt der Strom des Fledermausspin weniger als 2UA.

• Pin 5 (Fledermaus): Dies ist die Batterieverbindung.Wir müssen den positiven Anschluss des Akkus an diesen Stift anschließen.Wenn sich der Chip in einem behinderten Zustand oder im Schlafmodus befindet, beträgt der Leckstrom des Fledermausspin weniger als 2 μA.Der Fledermausstift ist für die Bereitstellung von Ladestrom und eine begrenzte Spannung von 4,2 V für die Batterie verantwortlich.

• Pin 6 (Stdby): Dies ist das Anschlussanschluss der Batterie -Ladevorgänge.Beim Abschluss des Lades wird der Stdby -Stift vom internen Schalter niedrig gezogen, was darauf hinweist, dass das Ladung beendet ist.Andernfalls befindet sich der Stdby Pin in einem Zustand mit hoher Impedanz.

• Pin 7 (GHRG): Dies ist das Ende der Open-Drain-Ausgabe.Wenn der Ladegerät den Akku auflädt, wird der CHRG -Stift durch den internen Schalter auf niedrigem Niveau gezogen, was darauf hinweist, dass das Ladung im Gange ist.Andernfalls befindet sich der CHRG -Stift in einem Zustand mit hoher Impedanz.

• Pin 8 (CE): Dies ist die Enable -Eingabe des Chips.Bei einem hohen Eingangsniveau wird der TP4056 in einen normalen Betriebszustand gebracht, während ein niedriger Eingangspegel den TP4056 in einen Zustand bringt, in dem das Laden verboten ist.Der CE -Pin kann durch TTL -Werte oder CMOS -Werte angetrieben werden.

TP4056 Ladungsschaltungsdiagramm Erläuterung

Der TP4056 unterstützt das Laden über den AC -Adapter oder den USB -Anschluss.Das Folgende zeigt ein Beispiel dafür, wie der AC -Adapter und USB -Leistungseingang kombiniert werden.In diesem Fall wird ein P-Kanal-MOSFET (MP1) verwendet, um zu verhinderndurch einen 1k Pulldown-Widerstand.In der Regel kann der Wechselstromadapter viel Strom liefern als einen USB -Anschluss mit einer aktuellen Grenze von 500 mA.Wenn der Wechselstromadapter eingesteckt ist, können wir daher einen N-Kanal-MOSFET (MN1) und einen zusätzlichen 10K-Set-Widerstand verwenden, um den Ladestrom auf 600 mA zu erhöhen.

Batterieladungsprozess von TP4056

Der Management -Chip führt zunächst ein konstantes Stromlad auf der Batterie durch und schaltet dann auf konstante Spannungsladungen ein.Das Folgende ist der 1000 -mA -Ladestrom und die Spannungskurve:

Der spezifische Prozess ist:

Wenn die Batteriespannung niedriger als 3 V ist, verwendet der Management -Chip einen kleinen Strom, um die Batterie zu erzielen.

Wenn die Batteriespannung 3 V überschreitet, verwendet das Ladegerät den konstanten Strommodus, um die Batterie zu laden.Zu diesem Zeitpunkt wird die Größe des Ladestroms vom Prog -Widerstand bestimmt.Um beispielsweise einen Ladestrom von 1000 mA zu erreichen, sollte ein 1,2K -Widerstand verwendet werden.

Wenn die Batteriespannung nahe bei 4,2 V liegt, nimmt der Ladestrom allmählich ab und TP4056 tritt in den konstanten Spannungslademodus ein.

Wenn der Ladestrom auf die Ladeendschwelle abnimmt, endet der Ladezyklus.Zu diesem Zeitpunkt gibt das CHRG-Terminal einen hohen Impedanzzustand aus (die rote LED ist ausgeschaltet), und das Stdby-Terminal gibt ein niedriges Niveau aus (die grüne LED ist eingeschaltet).

Wenn die Batteriespannung auf 4,05 V sinkt (dieser Spannungsniveau entspricht ungefähr 80 Prozent bis 90 Prozent der Batterieleistung), startet der Management -Chip den Ladezyklus neu.

Anwendung von TP4056

TP4056 wird aufgrund seiner hohen Präzision, Überhitzungsschutz und anderen Merkmalen in verschiedenen elektronischen Produkten häufig verwendet.Im Folgenden finden Sie einige typische Anwendungsszenarien von TP4056:

LED -Beleuchtung

Durch die Zusammenarbeit mit LED -Treibern kann TP4056 eine präzise Kontrolle des LED -Stroms realisieren, um sicherzustellen, dass LED -Perlen im besten Zustand funktionieren.Dies verbessert nicht nur die Beleuchtungsqualität und macht das LED -Licht gleichmäßiger und weicher, sondern verringert auch das Risiko von LED -Schäden, die durch einen instabilen Strom verursacht werden.

Handys und Tablet -PCs

In Mobiltelefonen und Tabletten-PCs ist TP4056 mit mehreren Schutzfunktionen wie Überstromschutz, Übertemperaturschutz usw. ausgestattet, wodurch die durch Schaltungsversagen oder abnormalen Betrieb verursachte Schäden am Gerät effektiv verhindern können.Dieser Schutz erhöht nicht nur die Zuverlässigkeit von Mobiltelefonen und Tabletten, sondern verringert auch die durch Batterieprobleme verursachten Sicherheitsrisiken.

Drohnen

Der TP4056 stellt sicher, dass Drohnenbatterien mit seinen hervorragenden Funktionen für das Ladungsmanagement sicher und effizient aufgeladen werden können.Es werden zweistufige Lademodus mit konstantem Strom und konstanter Spannung angewendet, die die Ladeparameter automatisch entsprechend dem Zustand der Batterie einstellen und sicherlich Sicherheitsprobleme wie Überladen und Überstörungen vermieden werden.Darüber hinaus kann der TP4056 durch die Arbeit mit dem Motorcontroller die Arbeitsparameter des Motors in Echtzeit gemäß dem Flugstatus des UAV einstellen und sicherstellen, dass das UAV während des Fluges stabil bleiben kann.Diese intelligente Steuerung des Motorantriebs verbessert nicht nur die Flugleistung des UAV, sondern verringert auch das Sicherheitsrisiko, das durch Motorausfall verursacht wird.

Vorsichtsmaßnahmen für die Verwendung von TP4056

Bei der Verwendung von TP4056 sollten wir auf die folgenden Aspekte achten:

TP4056 verbietet die Reverse -Batterie -Verbindung, ansonsten kann dies zu Chip -Burnout führen.Um die Sicherheit zu gewährleisten, haben wir die Anti-Lithium-Batterie-Umkehrverbindungsschutzschaltung speziell entwickelt, um das durch Missbrauch verursachte Batterieproblem zu verhindern.

Bei der Anwendung von TP4056 wird empfohlen, den am Ende des Fledermaus am Ende des Chip angeschlossenen 10 μF -Kondensators zu platzieren, um sicherzustellen, dass die Verbindung zwischen dem Kondensator und dem Chip so kurz wie möglich ist.Dies ist für die Optimierung des Schaltungslayouts und der Reduzierung von Leitungsverlusten förderlich, wodurch die Stabilität und Effizienz der Schaltkreis verbessert wird.

Wenn TP4056 auf Hochstromladungen (700 mA und höher) angewendet wird, um die Ladezeit effektiv zu verkürzen, wird empfohlen, den Wärmeableitungswiderstand zu erhöhen, dessen Widerstandswert innerhalb des Bereichs von 0,2 Ω auf 0,5 Ω gesteuert werden sollte.Wir sollten die entsprechende Widerstandsgröße entsprechend der tatsächlichen Nutzungssituation auswählen, um die Sicherheit und Effizienz des Ladevorgangs zu gewährleisten.

Bei der Durchführung des TP4056 -Tests sollte das BAT -Ende direkt an den Akku angeschlossen werden, anstatt einen Amperemeter in Reihe zu verbinden.Wenn Sie den Strom messen müssen, können Sie den Amperemeter an das VCC -Terminal anschließen, um die Genauigkeit und Sicherheit des Tests zu gewährleisten.

Um sicherzustellen, dass der TP4056 unter allen Umständen zuverlässig verwendet werden kann und um die durch Spikes und Burr -Spannungen verursachte Schädigung des Chips zu vermeiden, empfehlen wir, dass ein Keramikkondensator von 0,1 & mgr ;f an den BAT -Anschluss bzw. an den Steckdurchgangsanschluss verbunden ist.Gleichzeitig sollten wir bei der Verkabelung sicherstellen, dass diese Kondensatoren am TP4056 -Chip so nah wie möglich sind, um die Schaltungsleistung zu optimieren und die Gesamtstabilität zu verbessern.

Der TP4056 ist in einem SOP8-PP verpackt.Um den ordnungsgemäßen Betrieb und die effiziente Wärmeableitung zu gewährleisten, müssen wir das untere Kühlkörper fest an der verwendeten PCB -Platine löten.Es wird empfohlen, Löcher in der unteren Kühlkörperfläche hinzuzufügen und ihn mit großer Kupferfolie zu ergänzen, um den Wärmeableitungseffekt zu verbessern.Multi-Layer-PCB in Kombination mit einem angemessenen Durchleitungsdesign kann die Leistung der Wärmedissipation erheblich verbessern und den Ladestrom aufgrund einer schlechten Wärmeableitung durch den Temperaturschutz reduziert.Darüber hinaus hilft das Hinzufügen geeigneter Perforationen auf der Rückseite des SOP8 zur Wärmeableitung nicht nur zur Verbesserung der Effizienz der Wärmeabteilung, sondern erleichtert auch die manuellen Lötvorschriften.Während des Lötprozesses können wir Lötmittel durch die Rückseite des Hintergrunds gießen, um ein zuverlässiges Löten auf der Wärmeableitungsseite zu gewährleisten und die Stabilität und Zuverlässigkeit der Gesamtverbindung zu verbessern.

Häufig gestellte Fragen [FAQ]

1. Wofür wird TP4056 verwendet?

Dieses Modul wird zum aufladbaren wiederaufladbaren Lithiumbatterien unter Verwendung des CC/CV-Lademethode konstanter Strom/Konstant-Spannung (CC/CV) durchgeführt.Zusätzlich zum sicheren Laden einer Lithiumbatterie bietet das Modul auch einen erforderlichen Schutz, der von Lithiumbatterien erforderlich ist.

2. Wie viele Batterien kann ein TP4056 aufladen?

Sie können zwei Lithium -Batteriezellen parallel anschließen, um eine äquivalente Einzelzellbatterie mit einer Gesamtkapazität von doppelt so hoch wie die der einzelnen Einzelzellen zu bilden.

3. Kann ein TP4056 einen 3,7 -V -Akku aufladen?

Das TP4056 -Ladegerät kann für Multimeter verwendet werden, um Lithiumbatterien zu laden.Vin+ Port Eingabe 5V Solarpanel, BAT+ Port kann 4,2 V an Ladegerät 3,7 V 18650 Batterie ausgeben.

4. Was kann ich mit TP4056 berechnen?

Ein TP4056 kann bei 1A Maximum aufladen.Sie können fast jeden Li-Ionen-/Lipo-Akku aufladen, sofern Sie den Strom entsprechend festlegen.Viele moderne Batterien ermöglichen das Laden von Strömen von mehr als 1 ° C.Es gibt einige Debatten darüber, mehrere Batterien parallel zu laden.

5. Ist TP4056 sicher?

Es ist möglicherweise nicht sicher, abhängig von Ihren Batterien maximal lädt Strom.Der beste Weg, um das Mobiltelefone -Ladegerät zu finden. Wenn Ihr Telefone -Ladegerät die Ausgabe des Ladegeräts gleich oder über 900 mA hat, können Sie ein typisches TP4056 -Modul verwenden, da es mit dem Standardladungsstrom mit 1000A mit 1KOHMS -Register eingestellt ist.