Тр 4056 с двойной защитой схема подключения. Зарядное на микросхеме tp4056

Литиевые аккумуляторы вся больше и больше используются в различных мобильных устройствах и, с некоторым запозданием, электронных игрушках. То, что раньше получало энергию от 3-х пальчиковых батареек, теперь возможно питать от одной Li-Ion, формата (или типоразмера) 18650. По-сути, это почти копия АА. Вот только немного сложнее, чем АКБ старого (никелевого) типа. Предлагаем использовать готовые блоки USB зарядных устройств Li-Po, которые подойдут для LiPo/LiIon элементов.

У них всего два светодиода - красный если заряжается, зеленый если полностью заряжен. Маленькие, удобные и дешевые устройства на основе микросхемы TP4056.

Зарядное от USB на TP4056

Большинство таких контроллеров заряда имеют один резистор, который устанавливает ток заряда, так что изучив даташит на микросхему становится понятно, как изменять его в широких пределах. Ток заряда задаётся резистором R4, по умолчанию впаян резистор на 1,2 кОм, что соответствует току заряда приблизительно 1 А. Мы провели эксперименты, и вот какие значения получили с другими номиналами:

На основе полученных значений можно составить график зависимости тока от сопротивления для зарядного устройства на TP4056.

Для других типов аккумуляторов применить эту схему не удастся, но литиевые батареи всех типов работают с ней отлично. Предлагаем отличный вариант: одну банку от АКБ старого нерабочего мобильного телефона или ячейку ноутбука, плюс данное устройство. И вот теперь у вас есть ёмкий, стабильный источник напряжения 4 В, который пойдёт на замену обычным батарейкам в самых различных случаях. А заряжаться он будет от стандартного USB выхода 5 вольт. Но согласно паспорту к микросхеме, она с успехом работает в диапазоне входных напряжений 1-8 В.

Всех приветствую, кто заглянул на огонек. Речь в обзоре пойдет, как вы наверно уже догадались, об одной интересной модификации «народного» зарядного модуля TP4056 на ток 3А и небольшом применении в качестве самодельной зарядки для лития. Будет небольшое тестирование и простенький пример изготовления зарядки из дешевых компонентов, поэтому, кому интересно, милости прошу под кат.

Итак, вот та самая модификация «народной» платки:

Применение данной платы:

• Зарядка Li-Ion аккумуляторов, встроенных в конечное устройство. Частый случай – в устройстве несколько запараллеленных банок и 1А слишком мало. Ну, сами посудите, есть две-три банки по 2,6-3Ач, общая емкость около 6-7Ач. Заряд такой батареи займет около 7-8 часов, а с данной платкой – около 3 часов. Как пример – самодельные ПБ, аккумуляторные отвертки и минишуруповерты
• Сборка своего «быстрого» зарядника на один или два аккумулятора. Современные высокоемкие аккумуляторы на 3300-3500mah спокойно могут принимать 3-4А, а уж две запараллеленные банки тем более (перед зарядом лучше приблизительно уравнять потенциалы). Сами производители допускают заряд некоторых банок током 3-4А, об этом написано в даташитах на эти банки.

ТТХ:

• Входной разъем – DC Port 5мм + дублирующие выводы;
• Входное напряжение - 4,5V-5,5V
• Конечное напряжение заряда - 4,2V (Li-Ion аккумуляторы);
• Максимальный зарядный ток - 3А;
• Количество модулей TP4056 - 4 (макс. разгонный ток 4А);
• Индикация – дискретный двухцветный светодиод (красный/зеленый);
• Защита от переполюсовки - нет;
• Размеры - 65мм*15мм.

Комплектация:

• Плата заряда 4*TP4056 на 3А;
• Двухцветный трехногий светодиод (красный/синий свет);
• DC разъем 5мм.

Поставляется платка в обычном мелком пакете, до меня доехала за две-три недели. Внутри пакета была своеобразная защита – два склеенных листа пенополиэтилена, внутри которых и была платка:

Плата зарядки крупным планом:

По схемотехнике ничего сверхъестественного – просто взяли и запараллелили 4 контроллера TP4056, одновременно уменьшив максимальный зарядный ток для каждого контроллера с 1А до 750ma. Поначалу я не мог понять, почему максимальный зарядный ток всего 3А, ведь контроллеров то четыре, но приглядевшись, увидел не привычный 1,2Ком SMD резистор, а 1,6Ком. Причем во всех плечах стоит резистор 1,6Ком:

Напомню таблицу максимального зарядного тока в зависимости от номинала токозадающего резистора:

В нашем случае стоят резисторы по 1,6Ком для каждого контроллера, по 750ma на плечо. Следовательно, общий максимальный зарядный ток – 3А. Оно и к лучшему, меньше греется платка, да и 4А уже многовато. С другой стороны, если нужен зарядный ток 4А – меняем 4 резистора.

Регулировать общий зарядный ток подпайкой подстроечного/переменного резистора, скорее всего, не получится, ибо нужно задавать для каждого контроллера.

Итого, кому сложно или не хочет сам спаивать народные платки - неплохое решение проблемы.

Размеры платки:

Платка совсем небольшая, всего 65мм*15мм:

Вот сравнение с «народной» платой TP4056 на 1А, 18650 аккумулятором и холдером:

При необходимости можно откусить переднюю часть платы, на которую впаивается DC разъем и припаяться к контактам 5V+ или 5V-, либо напрямую к соответствующим дорожкам:

Так длина платки станет на 1 сантиметр короче. Ранее я уже переделывал народную платку, вот что получилось:

В нашем случае все просто до невозможности, ибо дорожки на печатной плате не страдают. Разумеется, кому необходим DC разъем – оставляем, либо подпаиваем его через провода к контактам 5V+ или 5V-. Разъемы microUSB и miniUSB здесь нежелательны, будут сильно греться, ибо не рассчитаны на такие токи. Да и незачем они, ибо в большинстве адаптерах стоит ограничение на 2,5А. Но с другой стороны, если адаптер не отключается при перегрузке, то мы экономим на дискретном блоке питания, ну и ток будет чуть меньше. Поэтому, решать вам…

Тестирование платки 4*TP4056 3A:

Теперь протестируем платку. Действительно ли она заряжает 3А? Для этого нам поможет ампервольтметр, который частенько мелькает в моих обзорах (замер тока заряда) и привычный мультиметр (замер напряжения на аккумуляторе). В качестве источника питания – импульсный БП S-30-5 на 5V/6A:

Как видим, заряд действительно идет постоянным током 3А (фаза СС), пока напряжение на банке не превысит 3,9V-3,95V, затем начинает плавно снижаться (начинается фаза CV). Как только напряжение на банке равняется 4,2V, цвет светодиода меняется на зеленый, означая, что заряд окончен. Хотя из-за инерционности ток продолжает еще течь:

После этого еще 10-15 минут ток снижается, при этом напряжение на аккуме 4,21V. Как только ток снизится до 150ма, контроллер полностью отключает заряд, напряжение на банке скидывается до 4,2V.

Практически «выжатую» банку Sanyo UR18650ZY 2600mah модуль зарядил за 75-80 минут. Ну что же, просто великолепно!

Небольшой пример сборки своего зарядника на 3А:

В качестве примера приведу пример постройки своего зарядного устройства из проверенных недорогих компонентов. Что нам для этого понадобится:

1) Непосредственно сама обозреваемая плата TP4056* :

Нужен именно медный, а не омедненный. Определить легко – зачищаем ножом и если жилки начинают блестеть и не лудятся, значит, провод омедненный (алюминий покрытый медью). Рекомендую либо качественный акустический, либо бытовые, типа ШВВП.

5) Блок питания (БП) на 5V на 5-6A (с запасом). Я использовал БП S-30-5 на 5V/6A* :

Можно применить часто встречающийся БП на 12V на 2-3A, которые идут в комплекте к различным устройствам и понижающий DC-DC преобразователь на 5А (3А они стабильно держат). Но здесь есть пара минусов, ибо усложняется схема и повышается себестоимость зарядника. Поэтому, если нет в наличии подходящего БП, то используем БП компьютера. Дополнительная нагрузка в 15Вт ему не страшна, если, конечно, он и так не работает на пределе своих возможностей. Если есть в наличии свободный Molex разъем, то подцепить к нему переходник не составит труда. В таком случае нам нужны красный (+) и черный (-) провода.

Итак, с компонентами разобрались. Теперь непосредственно сборка:

Поскольку платка будет использоваться в другом устройстве и у меня уже есть хорошие высокотоковые зарядники, то самодельная зарядка мне не нужна, поэтому сборка, как говорится, на коленке (подпаивать разъемы я не буду):

Берем холдер для аккумулятора и вырезаем пластик на торцах для провода (на фото нижний паз):

Потом припаиваем питающие провода с разъемами или без них, в зависимости от того, какой вариант вы выбрали. Трехногий светодиод изгибаем по своему усмотрению, но чтобы не коротнуть его выводы – натягиваем на них изоляцию от любого провода:

Закрываем плату пластиковой крышкой от кабель-канала или аналогичным кожухом и заматываем всеми известной изолентой, :-). Получается довольно кустарно, но главное работает:

Контрольная проверка, все работает:

Я не стал припаивать разъемы, а подключил напрямую к БП. Я же рекомендую припаять соответствующий разъем, который выдержит длительное протекание тока 3А. На этом у меня все…

Плюсы:

• Надежная, проверенная годами элементная база;
• Высокий ток заряда;
• Возможность увеличения зарядного тока до 4А путем замены токозадающих резисторов;
• Небольшой размер;
• Простота монтажа и эксплуатации.

Минусы:

• Цена великовата;
• Платка не предназначена для зарядки последовательных сборок (2S, 3S, 4S и более не умеет);
• Требуется внешнее питание;
• Боится переполюсовки;
• Некоторая заторможенность последней фазы заряда (CV).

Вывод: полезная модификация

В интернет магазинах появились в продаже недорогие и компактные платки ЗУ литиевых аккумуляторов на микросхеме TP4056 , а так же отдельные микросхемы. Для тех, кому трудно что-то похожее , но хочется иметь нечто приемлемое из ЗУ для своих аккумуляторов, данная платка будет очень кстати.

Я недавно приобрёл их несколько штук и такое зарядное . В фонаре была зарядка от сети и внутри него стоял гасящий конденсатор с диодным мостом и всё - с такой зарядкой аккумулятор быстро бы пришёл в негодность.

Пару месяцев испытаний подтвердили - работает микросхема просто отлично! Потому и выложил рецензию по ней. И главное, платка сразу же пригодилась, купил хороший фонарик, а там зарядка просто никакая, пожалел аккумулятор и установил новое ЗУ, влезла как влитая с минимумом переделок.

У микросхемы на донышке есть пластинка для отвода тепла, она имеет общий минус, не стоит этим пренебрегать! На печатной плате под неё предусмотрена площадка для отвода тепла. Чип TP4056 начинает незначительно греться при длительной зарядке током от 800 мА. Печатка сделана в зеркальном виде (сразу на печать), тут выложен общий вид для ознакомления с расположением деталек. На плате есть чип перемычка с нулевым сопротивлением, в зависимости от питаемого напряжения её можно заменить на диод шоттки или просто диод в smd исполнении, согласно разновидности схем.

Их себе почти десяток потом заказал, и пару микросхем отдельно - это если готовая платка куда-то не влезет, можно и самому развести, деталек минимум. У себя резистор Rprog заменил на 2,2к под зарядный ток 540 мА, пока заряжал аккумулятор нагрева не заметил никакого. На плате стоит резистор на заряд 1 А, таким током правда не заряжал, но читал рецензии, что с ним нагрев есть незначительный, для успокоения решается простой установкой маленького радиатора на микросхему.

Это устройство ранее уже было кратко описано, попробую написать подробнее и применить на практике.

Прислали хорошо замотав пупыркой


Платы ещё не были разделены, но разделяются хорошо

Размер платы 27х17х4мм
Подключение к зарядке через стандартный разъём microUSB или через дублирующие контакты + и -
Аккумулятор подключается к контактам B+ и B-
Нагрузка подключается к контактам OUT+ и OUT-

Все чипы хорошо известны и проверены

Реальная схема устройства


Отсутствует ограничивающий резистор на входе TP4056 - видимо кабель подключения выполняет эту функцию.
Реальный ток заряда 0,93А.
Зарядка отключается при напряжении на аккумуляторе 4,19В
Потребляемый ток от аккумулятора всего 3мкА, что значительно меньше саморазряда любого аккумулятора.
Описание некоторых элементов
TP4056 - чип контроллера заряда лития на 1А

Подробно описывал тут

DW01A - чип защиты лития

FS8205A - электронный ключ 25мОм 4А

R3 (1,2кОм) - установка тока зарядки аккумулятора

Изменяя его номинал, можно уменьшить зарядный ток

R5 C2 - фильтр цепи питания DW01A. Через него также осуществляется контроль напряжения на аккумуляторе.
R6 - нужен для защиты от переполюсовки зарядки. Через него также измеряется падение напряжения на ключах для нормальной работы защиты.
Красный светодиод - индикация процесса заряда аккумулятора
Синий светодиод - индикация окончания заряда аккумулятора

Переполюсовку аккумулятора плата выдерживает лишь кратковременно - быстро перегревается ключ FS8205A. Сами по себе FS8205A и DW01A переполюсовки аккумулятора не боятся из-за наличия токоограничивающих резисторов, но из-за подключения TP4056 ток переполюсовки начинает течь через него.

При напряжении аккумулятора 4,0V, измеренное полное сопротивление ключа 0,052 Ом
При напряжении аккумулятора 3,0V, измеренное полное сопротивление ключа 0,055 Ом

Защита от токовой перегрузки - двухступенчатая и срабатывает, если:
- ток нагрузки превышает 27А в течение 3мкс
- ток нагрузки превышает 3А в течение 10мс
Информация рассчитана по формулам из спецификации, реально это не проверить.
Длительный максимальный ток отдачи получился около 2,5А, при этом ключ заметно нагревается, т.к. на нём теряется 0,32Вт.

Защита от переразряда аккумулятора срабатывает при напряжении 2,39В - маловато будет, не всякий аккумулятор можно безопасно разряжать до такого низкого напряжения.

Попробовал приспособить эту платку в старую маленькую простейшую детскую радиоуправляемую машинку вместе со старыми аккумуляторами 18500 из ноутбука в сборке 1S2P

Машинка питалась от 3-х батареек АА, т.к. аккумуляторы 18500 значительно толще их, крышку батарейного отсека пришлось снять, перегородки выкусить, а аккумуляторы приклеить. По толщине они получились заподлицо с днищем.


Платку приклеил герметиком к крыше, под разъём сделал вырез.




Теперь аккумуляторы можно заряжать так


Красный индикатор зарядки хорошо просвечивает через красную крышу.


Синий индикатор окончания зарядки через крышу почти не виден - его видно только со стороны разъёма подключения.


Машинка снизу выглядит как с газовыми баллонами:)


На этих баллонах машинка катается минут 25. Не слишком много, ну да ладно, наиграться хватает. Заряжается машинка около часа.

Вывод: маленькое и очень полезное для творчества устройство - можно брать. Буду заказывать ещё.

Планирую купить +226 Добавить в избранное Обзор понравился +103 +259

Всем привет!
Принесли на ремонт планшет Lenovo a7600-h, с проблемой медленной зарядки (450ma). Осмотр выявил, что был вырван разъем с дорожками. Разъем запаяли, но мастер восстановил только контакт + и массу, а data+ и data - не были задействованы. Именно из-за этого планшет заряжался медленно, потому что считал, что он подключен к usb разъему ПК.
Первым делом я припаял data+ и data - (кинул проводки), благо контакты были с другой стороны, но компьютер на это никак не отреагировал, а зарядка так и шла низким током.
Ну ладно, соединение с пк не самое важное на данный момент, но с зарядкой нужно что решать.
Для решения данной проблемы я задействовал плату зарядки на tp4056.

В общем то ничего сложного нет - нужно подключить модуль зарядки параллельно с системой зарядки планшета. Таким образом и ток зарядки повысится (1 ампер + ток заряда планшета), и индикация заряда будет работать (но если планшет не реагирует на з/у, то показывать процесс заряда планшет не будет)
Первом делом я разобрал планшет и нашел место, где есть +5 от разъема. Искать долго не пришлось - на обратной стороне есть пятачки.На других планшетах их может и не быть, там можно подпаять к самому разъему, резистору/диоду, без разницы - главное наличие +5 вольт.
Ну и подпаял провод к плюсовому контакту аккумулятора.


Нашел место для установки модуля в свободном месте, там сточил пластик.


Подпаял провода к платке. Массу можно взять с любого места (с металлического экрана на плате например). У меня ее по близости не было - подпаял к корпусу аккумулятора, и с другой стороны подпаял к массе на плате, т.к не было уверенности в хорошем контакте.
Схема подключения


Установил на место, влезла. Кстати, разъем microUSB с платы был выпаян.


Проверка - заряд идет, ток заряда повысился.


Но тут выявилась проблема - а корпус не закрывается! Хотя должен…
Можно было конечно подпилить плату, но остался один вариант, а именно - использовать саму микросхему, без платы.
Спаял с платы микросхему и резистор на 1,2кОм. Кстати, если Вам нужен меньший ток заряда, то путем подбора номинала его можно изменять

Схема подключения очень простая

Все спаял, для теплоотвода использовал кусок металла от корпуса пк (заглушка), через терможевачку.


Заизолировал каптоновым скотчем, закрыл крышку планшета, теперь все хорошо, места хватило.
Подключил разряженный планшет. Зарядка пошла током 1,45А, как и ожидалось

Планшет нормально зарядился, индикация в % отображается корректно.
По нагреву микросхемы - она горячая, но в пределах нормы. Не думаю, что сгорит, все таки теплоотвод лучше текстолита.

Вот и еще одно использование TP4056)

Конечно это не ремонт, а «костыли», но это дешевле и быстрее, чем искать неисправность на плате и ремонтировать.

Всем спасибо за внимание!

Планирую купить +48 Добавить в избранное Обзор понравился +84 +151