trên 2024/09/3 330

TP4056: Các tham số, chức năng và ứng dụng chính trong các thiết bị di động

Các TP4056 là bộ sạc pin Li-ion đơn hoàn chỉnh sử dụng các chế độ sạc tuyến tính điện áp không đổi hoặc không đổi.Gói SOP8 hoặc ESOP8 gắn dưới đáy của nó và số lượng thành phần bên ngoài thấp làm cho TP4056 lý tưởng cho các ứng dụng di động.Bài viết này sẽ giới thiệu các tham số, chân, nguyên tắc làm việc và ứng dụng chi tiết TP4056 để giúp bạn hiểu rõ hơn và áp dụng chip này.

Danh mục

TP4056 là gì?

TP4056 là dòng pin hằng số pin lithium-ion đơn hoặc bộ sạc tuyến tính điện áp không đổi với hiệu suất tuyệt vời.Nó được đóng gói trong ESOP8.Nó phù hợp cho các sản phẩm di động và cũng phù hợp để cung cấp năng lượng cho nguồn cung cấp năng lượng USB và nguồn cung cấp năng lượng bộ điều hợp.Phạm vi điện áp đầu vào của nó nằm trong khoảng từ 4,5V đến 5,5V và phạm vi dòng sạc của nó thường là 0,1a đến 1,2a, có thể được đặt bởi một điện trở giới hạn dòng điện bên ngoài.Ngoài ra, TP4056 thường có bảo vệ nhiệt độ tích hợp để ngăn ngừa quá nóng.Do những đặc điểm tuyệt vời này, TP4056 được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử di động nhỏ khác nhau, chẳng hạn như điện thoại di động, máy tính bảng, máy chơi game cầm tay, v.v.

Giải pháp thay thế và tương đương

• ME4054M5G

• MP5032GJ-P

• PT8A2767Fwe

Sơ đồ khối của TP4056

Các tham số chính của TP4056

Hiệu quả tính phí: Khoảng 85 phần trăm

Điều này đề cập đến hiệu suất sạc của chip TP4056, là tỷ lệ giữa điện áp đầu vào và dòng sạc thực tế của pin.Hiệu suất sạc càng cao, chip càng ít nhiệt và tốc độ sạc càng nhanh.

Điện áp bảo vệ quá mức: 4.2V

Điều này đề cập đến giá trị điện áp bảo vệ quá mức được cung cấp bởi TP4056.Khi điện áp của pin lithium vượt quá giá trị này, chip sẽ tự động ngừng sạc để ngăn chặn các vấn đề an toàn do sạc pin quá mức.

Điện áp khóa không điện áp: 2.4V

Điều này đề cập đến giá trị điện áp bảo vệ dưới mức được cung cấp bởi TP4056.Khi điện áp pin lithium giảm xuống dưới giá trị này, chip dừng đầu ra, do đó bảo vệ pin khỏi quá trình xả quá mức.

Phạm vi điện áp đầu vào: 4,5V đến 5,5V

Điều này đề cập đến phạm vi điện áp đầu vào tối thiểu và tối đa mà TP4056 có thể hoạt động.Trong quá trình làm việc, điện áp đầu vào cần phải ổn định, nếu không nó sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả sạc và độ ổn định.

Dòng sạc tối đa: 1000mA

Điều này đề cập đến dòng sạc tối đa mà TP4056 có thể chịu được, nghĩa là giá trị tối đa mà dòng điện được phép đạt được trong chế độ sạc.Nếu dòng sạc vượt quá giá trị này, nó có thể khiến chip bị quá nóng hoặc bị hỏng.Do đó, trong các ứng dụng thực tế, chúng ta cần điều chỉnh một cách thích hợp dòng sạc theo thông số kỹ thuật pin và các điều kiện cụ thể.

Phạm vi nhiệt độ làm việc: -20 ° C đến 85 ° C

Điều này đề cập đến phạm vi nhiệt độ hoạt động bình thường của TP4056.Vượt quá phạm vi này có thể có tác động đến hiệu suất và cuộc sống của nó.Do đó, trong ứng dụng thực tế, chúng ta cần chọn hợp lý các thành phần hoạt động và bên ngoài của chip dựa trên các điều kiện tản nhiệt và nhiệt độ môi trường để đảm bảo hoạt động ổn định của nó.

Ghim và chức năng của TP4056

• PIN 1 (TEMP): Đây là đầu vào phát hiện nhiệt độ pin.Chúng ta cần kết nối chân nhiệt độ với đầu ra của cảm biến NTC để phát hiện nhiệt độ pin.Nếu điện áp nhận được bởi chân nhiệt độ nhỏ hơn 45 phần trăm điện áp đầu vào, hoặc lớn hơn 80 phần trăm điện áp đầu vào, điều đó có nghĩa là nhiệt độ pin quá thấp hoặc quá cao, và sạc sẽ bị treo tại thời điểm này.Nếu chân nhiệt độ được kết nối trực tiếp với mặt đất (GND), chức năng phát hiện nhiệt độ pin sẽ bị hủy, trong khi các chức năng sạc khác sẽ vẫn bình thường.

• PIN 2 (PROG): Đây là cài đặt dòng điện dòng điện không đổi và thiết bị đầu cuối theo dõi dòng điện sạc.Chúng ta có thể lập trình dòng điện sạc bằng cách kết nối một điện trở bên ngoài từ pin prog với mặt đất.Trong giai đoạn trước, điện áp của chốt này sẽ được điều chỉnh thành 0,1V;Trong giai đoạn sạc dòng không đổi, điện áp của pin này sẽ được cố định ở mức 1V.Trong tất cả các chế độ của trạng thái sạc, chúng ta có thể ước tính dòng sạc bằng cách đo điện áp của chân này và theo công thức sau:

• PIN 3 (GND): Đây là Sức mạnh.

• Chân 4 (VCC): Đây là điện áp đầu vào dương.Điện áp của pin này là nguồn cung cấp năng lượng làm việc của mạch bên trong.Khi chênh lệch điện áp giữa chân VCC và BAT nhỏ hơn 30MV, TP4056 sẽ vào chế độ tắt máy công suất thấp.Tại thời điểm này, dòng điện của pin dơi nhỏ hơn 2UA.

• PIN 5 (BAT): Đây là kết nối pin.Chúng ta cần kết nối thiết bị đầu cuối dương của pin với pin này.Khi chip ở trạng thái bị vô hiệu hóa hoặc chế độ ngủ, dòng rò của pin dơi sẽ nhỏ hơn 2μA.Pin BAT chịu trách nhiệm cung cấp dòng sạc và điện áp hạn chế là 4.2V cho pin.

• PIN 6 (STDBY): Đây là thiết bị đầu cuối chỉ báo hoàn thành sạc pin.Khi sạc hoàn thành, pin stdby sẽ bị kéo thấp bởi công tắc bên trong, cho thấy rằng sạc đã kết thúc.Nếu không, pin stdby sẽ ở trạng thái trở kháng cao.

• PIN 7 (GHRG): Đây là kết thúc chỉ báo trạng thái điện tích của đầu ra mở.Khi bộ sạc sạc pin, pin CHRG được kéo xuống mức thấp bởi công tắc bên trong, cho thấy rằng sạc đang được tiến hành;Mặt khác, chân CHRG ở trạng thái trở kháng cao.

• PIN 8 (CE): Đây là đầu vào cho phép của chip.Mức đầu vào cao sẽ đặt TP4056 ở trạng thái hoạt động bình thường, trong khi mức đầu vào thấp sẽ đưa TP4056 vào trạng thái mà việc sạc bị cấm.Chân CE có thể được điều khiển bởi mức TTL hoặc mức CMOS.

Giải thích sơ đồ mạch sạc TP4056

TP4056 hỗ trợ sạc qua bộ điều hợp AC hoặc cổng USB.Sau đây cho thấy một ví dụ về cách kết hợp bộ điều hợp AC và đầu vào công suất USB.Trong trường hợp này, MOSFET kênh P (MP1) được sử dụng để ngăn tín hiệu đi ngược vào cổng USB khi bộ chuyển đổi AC được cắm vào.thông qua một điện trở kéo xuống 1k.Thông thường, bộ chuyển đổi AC có thể cung cấp dòng điện nhiều hơn nhiều so với cổng USB với giới hạn hiện tại là 500mA.Do đó, khi bộ chuyển đổi AC được cắm vào, chúng ta có thể sử dụng MOSFET kênh N (MN1) và điện trở bộ 10K bổ sung để tăng dòng điện sạc lên 600mA.

Quá trình sạc pin của TP4056

Chip quản lý trước tiên thực hiện sạc dòng điện liên tục trên pin, sau đó chuyển sang sạc điện áp không đổi.Sau đây là dòng điện sạc 1000mA và đường cong điện áp:

Quy trình cụ thể là:

Khi điện áp pin thấp hơn 3V, chip quản lý sử dụng một dòng điện nhỏ để trước pin.

Khi điện áp pin vượt quá 3V, bộ sạc sẽ sử dụng chế độ dòng không đổi để sạc pin.Tại thời điểm này, kích thước của dòng sạc sẽ được xác định bởi điện trở Prog.Ví dụ, để đạt được dòng sạc 1000mA, nên sử dụng điện trở 1,2K.

Khi điện áp pin gần 4.2V, dòng sạc giảm dần và TP4056 đi vào chế độ sạc điện áp không đổi.

Khi dòng sạc giảm xuống ngưỡng cuối sạc, chu kỳ sạc sẽ kết thúc.Tại thời điểm này, thiết bị đầu cuối CHRG sẽ xuất ra trạng thái kháng cáo cao (đèn LED màu đỏ bị tắt) và thiết bị đầu cuối Stdby sẽ xuất ra mức thấp (đèn LED màu xanh lá cây được bật).

Khi điện áp pin giảm xuống 4,05V (mức điện áp này tương ứng với khoảng 80 phần trăm đến 90 phần trăm năng lượng pin), chip quản lý sẽ khởi động lại chu kỳ sạc.

Áp dụng TP4056

TP4056 được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm điện tử khác nhau do độ chính xác cao, bảo vệ quá nhiệt và các tính năng khác.Sau đây là một số kịch bản ứng dụng điển hình của TP4056:

Ánh sáng LED

Bằng cách làm việc cùng với các trình điều khiển LED, TP4056 có thể nhận ra sự kiểm soát chính xác của dòng LED để đảm bảo rằng các hạt LED hoạt động trong điều kiện tốt nhất.Điều này không chỉ cải thiện chất lượng chiếu sáng và làm cho ánh sáng LED đồng đều và mềm hơn, mà còn làm giảm nguy cơ thiệt hại LED gây ra bởi dòng điện không ổn định.

Điện thoại di động và máy tính bảng

Trong điện thoại di động và máy tính bảng, TP4056 được trang bị nhiều chức năng bảo vệ, chẳng hạn như bảo vệ quá mức, bảo vệ nhiệt độ quá mức, v.v., có thể ngăn ngừa thiệt hại cho thiết bị do lỗi mạch hoặc hoạt động bất thường.Những bảo vệ này không chỉ tăng cường độ tin cậy của điện thoại di động và máy tính bảng, mà còn làm giảm rủi ro an toàn do các vấn đề về pin.

Máy bay không người lái

TP4056 đảm bảo rằng pin máy bay không người lái có thể được sạc an toàn và hiệu quả với các tính năng quản lý điện tích tuyệt vời của nó.Nó áp dụng chế độ sạc hai giai đoạn của điện áp dòng điện và không đổi, có thể tự động điều chỉnh các tham số sạc theo trạng thái của pin, tránh các vấn đề an toàn như sạc quá mức và giảm quá mức.Ngoài ra, bằng cách làm việc với bộ điều khiển động cơ, TP4056 có thể điều chỉnh các tham số làm việc của động cơ trong thời gian thực theo trạng thái bay của UAV, đảm bảo rằng UAV có thể giữ ổn định trong suốt chuyến bay.Điều khiển ổ đĩa thông minh này không chỉ cải thiện hiệu suất chuyến bay của UAV mà còn làm giảm rủi ro an toàn do lỗi vận động.

Thận trọng khi sử dụng TP4056

Khi sử dụng TP4056, chúng ta nên chú ý đến các khía cạnh sau:

TP4056 cấm kết nối pin ngược, nếu không nó có thể dẫn đến sự kiệt sức của chip.Để đảm bảo an toàn, chúng tôi đã thiết kế đặc biệt mạch bảo vệ kết nối ngược pin chống lithium để ngăn chặn sự cố kết nối ngược pin do sử dụng sai.

Trong ứng dụng của TP4056, nên đặt tụ điện 10μF được kết nối ở đầu dơi gần đầu dơi của chip để đảm bảo rằng kết nối giữa tụ điện và chip càng ngắn càng tốt.Điều này có lợi để tối ưu hóa bố cục mạch và giảm tổn thất đường dây, do đó cải thiện tính ổn định và hiệu quả của mạch.

Khi TP4056 được áp dụng cho sạc dòng cao (700mA trở lên), để rút ngắn thời gian sạc một cách hiệu quả, nên tăng điện trở tản nhiệt, có giá trị điện trở trong phạm vi 0,2Ω lên 0,5Ω.Chúng ta nên chọn kích thước điện trở thích hợp theo tình huống sử dụng thực tế để đảm bảo an toàn và hiệu quả của quá trình sạc.

Khi thực hiện thử nghiệm của TP4056, đầu dơi sẽ được kết nối trực tiếp với pin, thay vì kết nối một ampe kế.Nếu bạn cần đo dòng điện, bạn có thể kết nối ampe kế với thiết bị đầu cuối VCC để đảm bảo độ chính xác và an toàn của thử nghiệm.

Để đảm bảo rằng TP4056 có thể được sử dụng một cách đáng tin cậy trong mọi trường hợp và để tránh thiệt hại cho chip do gai và điện áp burr gây ra, chúng tôi khuyên dùng một tụ điện gốm 0,1μF được kết nối với thiết bị đầu cuối BAT và đầu vào đầu vào.Đồng thời, khi hệ thống dây điện, chúng ta nên đảm bảo rằng các tụ điện này càng gần càng tốt với chip TP4056 để tối ưu hóa hiệu suất mạch và cải thiện độ ổn định tổng thể.

TP4056 được đóng gói trong SOP8-PP.Để đảm bảo hoạt động đúng của nó và tản nhiệt hiệu quả, chúng ta cần hàn chặt tản nhiệt dưới cùng vào bảng PCB đang được sử dụng.Nên thêm thông qua các lỗ trong khu vực tản nhiệt dưới cùng và bổ sung nó bằng lá đồng lớn để tăng cường hiệu ứng tản nhiệt.PCB nhiều lớp kết hợp với thiết kế thông qua đầy đủ có thể tăng cường đáng kể hiệu suất tản nhiệt và tránh dòng sạc bị giảm do bảo vệ nhiệt độ do tản nhiệt kém.Ngoài ra, việc thêm các lỗ thủng thích hợp ở mặt sau của SOP8 để tản nhiệt không chỉ giúp cải thiện hiệu quả tản nhiệt mà còn tạo điều kiện cho các hoạt động hàn thủ công.Trong quá trình hàn, chúng ta có thể đổ hàn qua các lỗ hổng phía sau để đảm bảo hàn đáng tin cậy ở phía tản nhiệt và cải thiện độ ổn định và độ tin cậy của kết nối tổng thể.

Câu hỏi thường gặp [Câu hỏi thường gặp]

1. TP4056 được sử dụng để làm gì?

Mô-đun này được chế tạo để sạc pin lithium có thể sạc bằng cách sử dụng phương pháp sạc điện áp/điện áp không đổi (CC/CV) không đổi.Ngoài việc sạc an toàn pin lithium, mô -đun cũng cung cấp sự bảo vệ cần thiết theo yêu cầu của pin lithium.

2. TP4056 có thể sạc bao nhiêu pin?

Bạn có thể kết nối hai tế bào pin lithium song song để tạo thành một pin tế bào đơn tương đương với tổng công suất gấp đôi so với các ô đơn lẻ.

3. TP4056 có thể sạc pin 3,7 V không?

Mô -đun bộ sạc TP4056 có thể được sử dụng cho đồng hồ vạn năng để chuyển đổi để sạc pin lithium.Đầu vào Port Vin+ Port 5V, Bat+ Port có thể xuất ra 4.2V đến Bộ sạc 3,7V 18650.

4. Tôi có thể tính phí gì với TP4056?

Một TP4056 có thể sạc ở mức tối đa 1a.Bạn có thể sạc chỉ về bất kỳ pin Li-ion/lipo nào với nó với điều kiện bạn đặt hiện tại cho phù hợp.Nhiều pin hiện đại cho phép sạc ở dòng điện lớn hơn 1C.Có một số cuộc tranh luận về việc sạc nhiều pin song song.

5. TP4056 có an toàn không?

Nó có thể không an toàn, tùy thuộc vào dòng pin tối đa của bạn.Cách tốt nhất để tìm là bộ sạc điện thoại di động, nếu đầu ra bộ sạc điện thoại của bạn bằng hoặc trên 900mA, bạn có thể sử dụng mô -đun TP4056 điển hình vì nó đi kèm với dòng điện tích mặc định được đặt thành 1000a bằng thanh ghi 1KOHM.