成为订阅者(免费)

加入29,000名其他订阅者以获得用户销售折扣和 其他免费资源。
:
:
大学教师'担心 - 您的邮件地址完全是 安全的。我保证使用它 只要 to send you MicroZine.

TP4056


TP4056芯片是用于单个电池的锂离子电池充电器 电池,保护电池免受充电。它 有两个状态输出,指示正在进行充电,并完成充电。它也有一个 可编程充电电流可达1A。


您可以用它来为电池充电 直接来自USB端口,因为工作输入电压范围为4V〜 8V.

此芯片有两种类型的常见突破板:

  • 一个只有船上的充电器芯片。
  • 一个有三个筹码的船上。

在这里,您正在查看3个芯片突破板(TP4056,DW01A和8205A双MOSFET)。

TP4056 Breakour Loation具有DW01A保护

你可以在这里学到什么:

  • 如何使用TP4056 BreakOut板。
  • 如何安全使用TP4056。
  • DW01A如何在TP4056突破板上工作。
  • 如何使用TP4056 TEMP输入设置温度限制。

笔记: 你需要 更改电流编程电阻 on the breakout 符合您使用的锂电池的板 - 默认为1.2k 这适用于1AH(1000mAh)电池。

注意:按照此链接 要了解如何正确使用DW01A.

如果没有正确充电,锂电池可能是危险的's 为什么TP4056可用作通过检测特定电压条件来停止电压和电流充电。

警告

那里有很多电路展示了 使用TP4056作为充电器和装载驱动器 - 不好. 如果在充电时将负载连接到电池时,则TP4056 可能无法检测到充电电流何时已达到C / 10。所以它可能 继续充电 - 这可能是危险的。

您永远不应该将TP4056用作充电器并作为负载驱动程序 同时。充电时 电池,关闭负载,加载电池时,关闭充电器。 Alternatively use a PMOSFET,电阻和肖特基二极管.

锂电池 不能 吸收过度充电 - 必须削减电流 充电后关闭。如果没有可能 thermal runaway.

TP4056功能

  • 恒流/恒压充电方法。
  • C / 10充电终止。
  • 2.9V涓流充电阈值(深度放电电池)。
  • 上电压停止电压:4.2V。
  • 软启动浪涌电流限制。
  • 自动充电(连接到充电器时保持最佳充电的电池)。

TP4056模块数据表

下载TP4056数据表 这里 .

TP4056规格

  Parameter
价值
  Voltage Supply (Vs)
4V0〜8V0.
  充电电压终端(精度) 4.2V(1.5%)
  供电电流(RPROG = 1.2K:1A CHRG)
150UA(典型值)
  供电电流(CHRG结束/关闭) 55ua(典型值)
  IBAT(RPROG = 1.2K:1A CHRG) 1050ma(最大值)
  IBAT(通过模式支架; VBAT = 4.2V)-6ua(max)
  vtrckl(rprog = 1.2k:vbat:rising) 2.9V(典型值)
  ITRCKL(RPROG = 1.2K:VBAT<Vtrckl ) 140ma max)
  Vtrhsy(Rprog=1.2k) 80MV(典型值)
  工作温度
-40°C〜85°C

            [Trckl =涓流充电,trhsy =涓流电荷滞后]

TP4056电流编程电阻

编程电阻(R3或RPROG)设置为1K2,提供 1A编程充电率或1C。如果您的电池不是1000mah(1Ah), 然后您需要删除R3并用正确的替换它 右侧表中的信息。

TP4056状态指示灯LED

左侧的表格显示各种充电状态的LED状态:

TP4056 LED状态和RPROG表

TP4056充电器模块原理图

这是具有标签03962A的流行突破板的示意图,这示出了突破板的TP4056引脚。

TP4056 BreakOtboard原理图

[来源:www.sunrom.com/p/lithum-battery-charger-with-protection-microusb]

使用上面的电池充电时,将电池连接到电池时 B +和B-并断开+和从电路的连接。使用时 电池断开5V输入并从OUT +取出输出电压 并向您的电路。

TP4056连接

下图显示了典型的设置(来自数据表)。框图还示出了8针SMD设备的TP456引脚。

TP4056的典型电路
在这里,您可以看到两个状态LED(CHRGN,STDBYN),电池连接 (蝙蝠),电流控制连接(PROG)和TEMP连接。一些李 电池有一个内部热敏电阻,可以如图所示连接 以上。在可用的突破板中,通常不会使用TEMP和 connected to Ground.

TP4056框图


TP4056框图
[ 资源:www.tp-asic.com/res/tp-asic/pdres/201802/tp4056esop8.pdf]

TP4056反极性保护

TP4056不给您反向极性保护 如果你用错误的方式绕过电池,那么你'll get smoke!

实际上,没有TP4056反极性保护和 DW01A电池保护IC (在突破板上)正在使用 错误的方式(或不是最好的方式)!如果使用正确,DW01A确实为电池提供反向极性保护。

注意:按照此链接 要了解如何正确使用DW01A.

DW01A电池保护芯片

在一些突破板上有一个额外的2个筹码。一个是dw01a 另一个是DW01A芯片所需的双通道MOSFET。

该芯片提供电池保护,但它不在右侧使用 在该板上的方式,因此只提供短路保护(和 过流保护)。它应该提供以下所有内容:

充电器输入保护

CS引脚连接到充电器输入的负端子 (通过1K |电阻)并执行以下功能:
  • 短路探测器。
  • 过电流探测器。
  • 充电器探测器。
  • 反向充电器检测(过度高电流?)。

电池监控

VCC和GND连接在电池上,检测到两个电压:

  • 过充电探测器(电池电压太高)。
  • 过度放电探测器(电池电压太低)。

DW01A和TP4056突破板

在突破板上,芯片焊接到TP4056,所以这可以 永远不要在圆形的方式上"charger input"。在另一边,DW01A不保护 通过错误的方式连接电池!

由于TP4056以来,该芯片不会用于电池电压电平问题(除非TP4056失败):
  • 在低于2.9V的电压下停止放电;这里涓流充电激活。
         DW01A阈值是〜2.4V;所以它永远不会激活。
  • 停止在4.2V以上的电压充电。
        DW01A阈值是〜4.3V;所以它永远不会激活。

唯一将运行的功能是过电流保护和 短路保护。使用时,这些将在3A左右激活 8205A双MOSFET。

TP4056权力分享问题

此电路的一个问题是您必须断开负载 充电时。原因是充电电路检测到何时 电荷率低于C / 10(恒定电流充电模式附近 结束充电循环)。 C是MAH中的电池容量。

如果您有一个连接到电池的负载,那么这将改变 目前检测到,所以TP4056可能永远不会终止充电 process.

使用3个组件来实现安全充电

解决这个问题的一种方式是使用采用a的开关电路 P沟道MOSFET - 这有时被称为负载共享或自动 电源路径控制。它是一个可控的开关,断开连接 应用外部电源时电池。

这个想法是,当电源连接到时 电池充电器芯片,PMOSFET断开电池与负载的连接。 TP4056仍然对电池充电但没有负载。给这一点的权力 负载直接从电源提供。

当电源断开时,PMOSFET打开将负载连接到电池。

使用此配置,TP4056可以安全地充电 连接的负载,因为电池从负载中分离 外部电源应用。

PMOSFET权力共享

下图显示了PMOSFET如何用于电力共享。

要打开PMOSFET,但门必须为负(<V gs(th) )w.r.t来源。
要关闭PMOSFET,门必须高于V gs(th) w.r.t the Source.

笔记: V gs(th) 是MOSFET的阈值电压。

pmosfet(只是电池)

在这里,Q1的大门是低的(通过R下拉)PMOSFET正在开启,因此电流从电池流到负载。

充电器PowtPath PMOSFET上
[资料来源:Microchip应用笔记AN1149]

要查看此操作的情况,请从电池中启用,没有外部电源:

D1的状态无输入功率

当电池连接到电路时,寄生二极管( Q1)正向偏置,VBAT-0.6V出现在D1的负侧。 由于D1的另一侧被拉到接地D1被反转偏置 没有电流流过它。所以它可以忽略(泄漏除外 当前=无论如何都忽略了 - 但是一些肖特基二极管可能会泄漏需要更低的r )。

Q1的状态无输入功率

D1的阴极也连接到Q1的源极。 Q1的门也被r拉到地面 。 所以V. GS. is "0 - (Vbat-0.6V)"= - (VBAT-0.6V)。 VBAT在2.9V和4.2V之间。 

只要v GS. 比Q1的栅极阈值电压更负(V. gs(th) ),Q1正在上 在漏极和源之间进行电流。

所以门到源阈值 voltage of Q1 (V gs(th) )必须优于-2.3V - (2.9-0.6) 转动Q1。您可以选择右侧选择此阈值 MOSFET(参见下表例如MOSFET)。

笔记: TP4056将涓流充电一个非常深的电池 where Vbat is<2.9V直到它到达2.9V,所以你会想要一个 阈值电压优于-2.3V。例如-1.0〜-1.5会很好。

一旦Q1在寄生二极管上,旁路,VBAT通过Q1的内阻连接到负载(R. DS. )。

笔记: R DS. is an 重要参数在这里 - 它'S PMOSFET的内阻 从排水管到源I.E. MOSFET的内阻。

随着负载绘制的更多电流,r的更多电压掉 DS. . 因此,负载下的输出电压取决于负载汲取的电流。 Lower R DS. 提供更高的输出电压。

PMOSFET OFF(电源连接)

充电器PowtPath MOSFET OFF状态
[资料来源:Microchip应用笔记AN1149]

在这里Q1的门 很高,PMOSFET关闭了。所以 电池与负载隔离。电源驱动电流 通过肖特基二极管(D1)到负载。

    VG = V

    V GS. = V 力量 - VD1FV

PMOSFET的条件是:

    门比源更高的电压:VGS> V gs(th) 即更积极。

由于门等于Vin(〜5V),并且二极管下降0.4V,Vgs为正为0.4V,因此MOSFET关闭。

P MOSFET选择的例子


设备
制造商
R DS. (on)mÂ| @ vth = -2.5
V gs(th) v(max)
ID 最大限度 (25°C)
(续)a

Pdiss.
W
包裹
AO3401 alpha和omega.
半导体
85
-1.3
-4
1.4
SOT23
FDN336P.
在半导体上
270
-1.5
-5
0.5
SOT23
DMP1045U.
二极管合并
45
-1.0
-4.3
0.8 / 1.5 [1]
SOT23
IRF7329. (DUAL FET)
国际REFTifer
21
-0.9
-9.2
2.0
SO-8
[1](取决于安装)

你可能想要避免更高的r DS(开) 设备在吸取更多电流时松开伏特。

肖特基二极管的示例

MBRS130LT3:正向电压降0.395V(最多1A和@ 25°C)。

笔记: 当充电器外部时,肖特基二极管会升温 动力。所用的功率取决于通过IT的输出电流附加到输出电流的负载和电压下降。

肖特基二极管的替代方法是使用2 n 在上面的IRF7329中PMOSFET 更换二极管。这需要使用微控制器来控制 或者使用TP4056的状态输出(参见LTC4056数据表 - 这是一个不同的芯片,但提供了设计参考)。

如何使用TP4056 TEMP控制输入

虽然最突破板上不使用温度输入,但它可以是 用于禁用电池的收费达到低或高电平 内部温度。这是一个重要的安全功能 环境温度低于10°C或高于45°C。

下图(来自数据表)显示了使用临时输入的使用 电池包括NTC(负温度系数) Thermistor:

TP4056的典型电路
如果内部电池,则用于禁用充电的温度输入 温度变得太高或太低。它通常是接地的 在爆炸板上的芯片别针。

在您自己的设计中使用此输入可确保更安全的充电,但您需要 带内部热敏电阻的电池。然后可以关闭TP4056 如果电池内的温度变得太高或者也是充电 low.

为TP4056锻炼R1和R2

在数据表中未指定R1和R2,因此您必须工作 根据特定电池中的热敏电阻规范out。从 the datasheet:

" 如果TEMP PIN -."S电压低于45%或高于80%的电源电压Vin超过0.15s,这意味着电池¬"S温度过高或太低,充电悬挂。 "
[源tp4056数据表]

推荐的工作温度

电池大学 建议仅充电5°C至45°C。

注意:使用这些计算以您自己的风险。你也必须使用 battery manufacturer'用于操作使用的热敏电阻的数据。还 其他标准建议在更严格的温度范围内充电。

温度限制设计计算

假设:

电池'S内部NTC热敏电阻在25°C时读取10K,并具有3950的β值(这是用于型式MF52热敏电阻)。

笔记: 您可以在外面收费 这些温度(5°C〜45°C),但具有比芯片更复杂 TP4056,一个降低这些温度外部的充电/电压的TP4056 但从不收取0°C的费用。

    对于45°C,热敏电阻性为约4k2。
    对于5°C,热敏电阻性约为26K。

警告: 这只是一个示例计算。始终使用电池 制造商数据表为电池内的热敏电阻,以确保正确的操作。


如果VTEMP低于电源的45%(更热)或超过供应量的80% (较冷),这表明超出温度条件。对于NTC 热敏电阻,其电阻随着温度的增加而下降。

TP4056的典型电路
您可以看到R1被拉高,R2被拉低,并且它们连接到R的一侧 NTC. 。 r的另一边 NTC. 附加到地面。

所以r2与r并行 NTC. 。该并联电阻形成具有R1的分压器的下半部分。随着温度升高所以r NTC. 落在拉动温度输入电压下。

诀窍是选择当r时为您提供正确的%输出的电阻 NTC. 改变特定温度的电阻。

选择正确的电阻可以有点棘手,但记住 电池将随着最重要的是最重要的电流升温 参数是高温切断。你想停止充电 高于45°C(低NTC热敏电阻值)。

你可以划伤你的头试图弄清楚一段时间的算法 有三个变量来改变,两个设定点 对。但更容易的方式是为蛮力方法编写一个程序。

R NTC. 与R2并行。所以:

    R平行线 = RP = ( R NTC * R2)/(r NTC. + R2)

    V 临时 = Vsup * (  R平行线 ) / ( R平行线 + R1)

and

    V 比率 = V 临时 / Vsup = (  R平行线 ) / ( R平行线 + R1)

使用上述方程式并通过电阻踩踏 从100到250E3的值具有100R步骤,并使用以下输入 值提供了相当多的输出结果。这个似乎很好。

发现4900 86200比率1 0.450比例2 0.803 

最近的标准电阻(E48)是:

        (E48) R2 = 86600

        (E48) R1 = 4870

这些标准值导致以下比例:

R1 4780 R2 86600 RNTC1 4.2E3 RNTC2 26E3
比率1 0.4559.
比率2 0.8071.

这些将停止TP4056充电5°C,高于45°C(约)。

笔记: 记得考虑电阻容差和热敏电阻精度。

计划计算比率

这是一个tcl程序。您可以在ActiveState.com下载(完全免费的)TCL语言。

# Inputs  for MF52 (B=3950)
set vratio1 0.45
set vratio2 0.80
set ratio_tol1 0.01
set ratio_tol2 0.05
set Rntc_min 4.2e3
set Rntc_max 26e3

# Stepping controls
set tpPriv(step) 100 ;# Step size
set tpPriv(startR)  100  ;#Step start
set tpPriv(maxR1R2) 250e3 ;# Step end
set tpPriv(stop) 0

console show

################################################################
proc get_ratio { Rntc r1 r2 } {
   set Rpara   [expr { ( 1.0* $Rntc * $r2 )/( $Rntc  + $r2)} ]
   set Vratio  [expr { ( 1.0* $Rpara      )/( $Rpara + $r1)} ]
   return $Vratio
}

################################################################
proc within_tol {num val tol} {
   if {$num >= ($val-$tol) && $num <= ($val+$tol)} {return 1}
   return 0
}

################################################################
proc  testTP4056Temp {Rntc1 Rntc2 Ratio1 Ratio2 tol1 tol2} {
global tpPriv
   set op {}
   set tpPriv(found) 0
   for {set r1 $tpPriv(startR)} {$r1<$tpPriv(maxR1R2)} {incr r1 $tpPriv(step)} {
   puts "$r1" ; update
       for {set r2 $tpPriv(startR)} {$r2<$tpPriv(maxR1R2)} {incr r2 $tpPriv(step)} {

          set VratioCalc1  [ get_ratio $Rntc1 $r1 $r2]

          if { [within_tol $VratioCalc1 $Ratio1 $tol1] } { ;# if this is ok check the other ratio

             set VratioCalc2 [ get_ratio $Rntc2 $r1 $r2]

             if { [within_tol $VratioCalc2 $Ratio2 $tol2] } {

                set frat1 [format "%2.3f" $VratioCalc1]
                set frat2 [format "%2.3f" $VratioCalc2]
                puts "Found $r1 $r2 Ratio1 $frat1 Ratio2 $frat2" ; update
                lappend op  "Found $r1 $r2 Ratio1 $frat1 Ratio2 $frat2\n"
                incr tpPriv(found)
             }
          }
          if {$tpPriv(stop)} {break}
       }
       if {$tpPriv(stop)} {break}
   }
   set fh [open op.txt w]
   puts $fh [ join $op ]
   close $fh
}

proc stop {} {set ::tpPriv(stop) 1}

pack [ button .b -text Stop -command stop ]

testTP4056Temp $Rntc_min $Rntc_max $vratio1 $vratio2 $ratio_tol1 $ratio_tol2

puts "\nFound: $tpPriv(found)\n\n"

Conclusions

TP4056设计用于对锂离子/聚的充电控制 您在家收取的电池组,并与您联系,以防万一 当你出去时,你用完了。

笔记: DW01A仅提供电流限制保护。看 这里 .

对于此电池组,您可以在充电器中附加电缆 插座(平面USB)到电池组的Micro USB插座。 然后等到它充电并卸下充电电缆。什么时候 您出局了,将平板USB电缆插入电池 包装,从那里到你的手机'S Micro-USB插座(或者你的任何东西 手机使用)为手机充电。

请注意,您绝不会对电池组充电并充电 从电池组手机。您总是直接收取手机 在家里的充电器插座,你可以'T为电池组充电 you are out.

这是TP4056旨在解决的确切问题 两者都不应该充电电池 力量 同时装载(电话或电路)。这就是为什么添加PMOSFET,ZENER和 电阻使其安全使用。

但是,我从未听说过使用突破的任何问题 如此通常使用的电路板 - 作为相同的充电器和电源 时间。但是,如讨论的三个部件在三个部件上才能更安全 this page.

P.S.如果我在商业环境中设计这一点,我会 绝对添加这些组件 - 不想被归咎于 consequences!


新的! Comments

让你说到你刚刚阅读的东西!留下下面的框中的评论。




隐私政策 | 接触 | 关于我

网站地图 | 使用条款


 ezoic. 报告此广告

访问我们的Facebook页面:

   点击这里



最近的文章

  1. 如何使用ADS1115

    使用ADS1115精度16位ADC进行教程进行低功耗。

    阅读更多

  2. arduino. 模拟输出...易模拟输出生成

    arduino. 模拟输出:如何创建最精确的PWM模拟输出以及如何创建模拟PWM正弦波。

    阅读更多

  3. 数号和等效的快速宏。加快代码!

    了解DigitalWrite()的工作原理......现在使用17倍宏宏!

    阅读更多

  4. TCS230颜色传感芯片:如何运作以及如何使用它。

    如何使用TCS230(/ TCS3200)彩色检测器芯片并轻松将其添加到您的任何项目中。

    阅读更多

  5. 如何使用ADXL345进行运动感测等。

    使用ADXL345 Acellerometer,您可以检测到16G!您还可以了解如何使用它来点击检测等。

    阅读更多

  6. HMC5883L 3轴数字MAGENTOMTER如何运作

    HMC5883L - 如何制作数字罗盘,了解HMC5883L和QMC5883L之间的差异以及它们是否兼容。

    阅读更多



读者 Comments

"I wanted to thank
你这么好
对于所有信息
你已经提供了
你的网站's

高超 极好的."

- 逃亡Potthath.

"This site really is
最好的和我最喜欢的。
我发现这里有很多很有用
项目和提示。"

- 米兰

Bursach.<at>gmail.com<

"Awesome site,
非常,非常容易和好
导航!"


-
Matt_tr. <at>
wolf359.cjb.net.


学习微控制器

"Interested in
微控制器?"

注册
免费7天指南:

自由 GUIDE : CLICK HERE


"I am a newbie to PIC
我想说
 how great your
网站一直在为我。"


- 戴夫

de_scott.<at>bellsouth.net

"Your site is a great
和完美的工作。
恭喜。"


- SURESH.

IntegratedInfosys.<at>
Yahoo.com.

"I couldn't find the correct
要定义的词语
你的网页。

非常有用,揭开,
诚实明确。

非常感谢
你的时间和作品。
问候。"


- Anon.

回到顶部

below 4