Простая схема зарядного устройства на TP4056
В наши дни почти все портативные электронные устройства и гаджеты работают от аккумуляторов и батарей. Вы можете найти среди них множество устройств, таких как мобильные телефоны, планшеты, ноутбуки, камеры и т. д., которые работают от литий-ионных (Li-ion) аккумуляторов. Помимо небольших устройств автомобили, мотоциклы, электромобили также содержат аккумулятор и требуют механизма зарядки аккумулятора.
И когда упоминается аккумулятор, зарядное устройство для него также должно иметься в виду. Зарядные устройства для аккумуляторов – это устройства, которые заряжают аккумуляторы, внося в них энергию. В этом проекте мы рассмотрим зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов на основе микросхемы TP4056.
ВНИМАНИЕ: Работа с аккумуляторами чрезвычайно опасна, и если вы не знакомы с принципом подключения, результаты могут быть фатальными. Батарея может взорваться при неправильном использовании.
Микросхема TP4056
TP4056 – это недорогая микросхема контроллера литий-ионных аккумуляторов. Она поддерживает механизм зарядки постоянным током и постоянным напряжением для одноэлементной литий-ионной батареи.
Она доступна в 8-выводном корпусе SOP и требует минимального количества внешних компонентов для построения схемы зарядки литий-ионных аккумуляторов.
На следующем рисунке показана схема контактов (распиновка) микросхемы литий-ионного зарядного устройства TP4056. Это 8-выводная микросхема с контактами TEMP, PROG, GND, VCC, BAT и CE.
TEMP – это входной контакт для измерения температуры. Он подключен к выходу термистора NTC в батарейном блоке. Основываясь на напряжении на этом выводе, вы можете определить температуру батареи. Температура батареи слишком низкая, если напряжение составляет менее 45% от напряжения постоянного тока в течение более 0,15 с, или слишком высокое, если напряжение превышает 80% от напряжения постоянного тока в течение той же продолжительности,
PROG – настройка постоянного тока зарядки. Ток заряда аккумулятора устанавливается путем подключения резистора RPROG между этим контактом и заземлением. В зависимости от значения резистора ток зарядки может составлять от 130 мА до 1000 А.
GND – земля.
VCC – напряжение питания. TP4056 может поддерживать максимум 8 В на VCC, но обычно используется 5 В.
BAT – это контакт подключения аккумулятора, подсоединяемый к положительному контакту аккумулятора. Напряжение на этом выводе составляет 4,2 В.
STDBY – контакт режима ожидания. Когда батарея полностью заряжена, этот вывод переходит в низкий логический уровень. К нему подключают светодиод для индикации режима ожидания.
CHRG – контакт зарядки. Когда аккумулятор заряжается, этот вывод переходит в низкий логический уровень. К этому контакту подключают светодиод для индикации зарядки аккумулятора.
CE – контакт активации микросхемы. Это входной контакт для включения или отключения микросхемы. Когда на входе высокий логический уровень, TP4056 находится в рабочем режиме.
Как упоминалось ранее, PROG (контакт 2) используется для управления током зарядки аккумулятора. Он управляется с помощью резистора Rprog. В следующей таблице приведен список значений зарядного тока для соответствующих значений RPROG.
Это рассчитывается по формуле Ibat = (Vprog / Rprog) * 1200 и Vprog = 1 В.
Принципиальная схема литий-ионного зарядного устройства TP4056
Как упоминалось ранее, очень мало внешних компонентов требуется для построения полной схемы зарядного устройства литий-ионных аккумуляторов с использованием микросхемы TP4056. На следующем рисунке показана принципиальная схема одной такой реализации.
Модуль TP4056
На основе ИС контроллера зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов TP4056 и приведенной выше принципиальной схемы разработано несколько модулей для зарядки литий-ионных аккумуляторов. На следующем рисунке показан модуль, используемый в этом проекте.
Это крошечный модуль со всеми компонентами, упомянутыми в схеме выше. Если вы заметили, здесь есть разъем Micro USB на верхней стороне платы. Используя его, вы можете заряжать литий-ионный аккумулятор от источника USB.
Кроме этого, здесь есть разъемы для входного напряжения, а также клеммы для подключения аккумулятора. Резистор Rprog на этом модуле составляет 1,2 кОм. Следовательно, этот модуль поддерживает зарядный ток 1A (1000 мА). Стоит отметить, что этот модуль и схема, показанная выше, не включают функцию измерения температуры.
Зарядка литий-ионной батареи 18650 с помощью TP4056
Батареи 18650 – это очень распространенные литий-ионные аккумуляторы. Они используются в ноутбуках, батареях питания и т. д.
Если у вас есть 18650, подключите одну батарею, как показано на следующей схеме подключения. Вы можете заряжать только одну батарею за раз. Чтобы зарядить батарею, вы можете использовать разъемы IN+ и IN- и подавать напряжение 5 В, или же вы можете использовать кабель USB для прямой зарядки от источника USB.
Таким образом, использовать TP4056 для зарядки литий-ионных аккумуляторов очень просто. Главное -правильно соблюдать полярность подключения.
© digitrode.ru