Модули заряда аккумулятора на микросхеме TP4056

                           


TP4056_разъем MicroUSB_без защиты    КОД:  16
Тип модуля:  TP4056 без защиты
Тип входного разъема:  MicroUSB или контакты для подпайки проводов
Входное напряжение:  4,2 - 5,5 В (идеально для питания модуля и заряда аккумуляторов)
Напряжение полного заряда:  4,2 В +/-1%
Максимальный зарядный ток:  1000 мА (с возможностью регулировки от 50 мА до 1000 мА)
Индикация заряда и разряда:  есть
Линейный режим работы  (при питании выше 5 В греется, нужно охлаждение)
Рабочая температура:  -10°C/+85°C
Защита от перегрева платы:  есть
Защита от перезаряда:  есть (4,2В +/-1%)
Защита от переразряда:  нет
Защита от КЗ аккумулятора:  нет
Защита по току нагрузки:  нет
Защита от переполюсовки:  нет
Габариты:  22х17 мм
Производитель:  Китай

TP4056_разъем MiniUSB_без защиты    КОД:  17
Тип модуля:  TP4056 без защиты
Тип входного разъема:  MiniUSB или контакты для подпайки проводов
Входное напряжение:  4,2 - 5,5 В (идеально для питания модуля и заряда аккумуляторов)
Напряжение полного заряда:  4,2 В +/-1%
Максимальный зарядный ток:  1000 мА (с возможностью регулировки от 50 мА до 1000 мА)
Индикация заряда и разряда:  есть
Линейный режим работы  (при питании выше 5 В греется, нужно охлаждение)
Рабочая температура:  -10°C/+85°C
Защита от перегрева платы:  есть
Защита от перезаряда:  есть (4,2В +/-1%)
Защита от переразряда:  нет
Защита от КЗ аккумулятора:  нет
Защита по току нагрузки:  нет
Защита от переполюсовки:  нет
Габариты:  22х17 мм
Производитель:  Китай

TP4056_разъем MicroUSB_с защитой    КОД:  18
Тип модуля:  TP4056 с защитой
Тип входного разъема:  MicroUSB или контакты для подпайки проводов
Входное напряжение:  4,2 - 5,5 В (идеально для питания модуля и заряда аккумуляторов)
Напряжение полного заряда:  4,2 В +/-1%
Максимальный зарядный ток:  1000 мА (с возможностью регулировки от 50 мА до 1000 мА)
Индикация заряда и разряда:  есть
Линейный режим работы  (при питании выше 5 В греется, нужно охлаждение)
Рабочая температура:  -10°C/+85°C
Защита от перегрева платы:  есть
Защита от переразряда:  есть (2,3 - 2,5 В)
Защита от перезаряда:  есть (4,2В +/-1%)
Защита от КЗ на нагрузке (по выходу):  есть
Защита от КЗ аккумулятора:  есть
Защита по току нагрузки:  есть
Защита от переполюсовки:  нет
Габариты:  27х17 мм
Производитель:  Китай

TP4056_разъем Type-С_с защитой    КОД:  19
Тип модуля:  TP4056 с защитой
Тип входного разъема:  Type-С или контакты для подпайки проводов
Входное напряжение:  4,2 - 5,5 В (идеально для питания модуля и заряда аккумуляторов)
Напряжение полного заряда:  4,2 В +/-1%
Максимальный зарядный ток:  1000 мА (с возможностью регулировки от 50 мА до 1000 мА)
Индикация заряда и разряда:  есть
Линейный режим работы  (при питании выше 5 В греется, нужно охлаждение)
Рабочая температура:  -10°C/+85°C
Защита от перегрева платы:  есть
Защита от переразряда:  есть (2,3 - 2,5 В)
Защита от перезаряда:  есть (4,2В +/-1%)
Защита от КЗ на нагрузке (по выходу):  есть
Защита от КЗ аккумулятора:  есть
Защита по току нагрузки:  есть
Защита от переполюсовки:  нет
Габариты:  27х17 мм
Производитель:  Китай

Микросхема TP4056 применяется в автономных линейных зарядных устройствах литий-ионных аккумуляторов. Малое количество внешних компонентов и малый размер платы делают TP4056 идеальным решением для портативных устройств.
  Модуль контроллера на микросхеме TP4056 предназначен для заряда Li-Ion аккумуляторов током до 1A, с возможностью регулировки тока заряда от 50 до 1000 мА путем подбора сопротивления резистора. Значения “сопротивление резистора - ток заряда” указаны в таблице ниже. По умолчанию (заводское изготовление) установлен резистор 1,2кОм, т.е 1000мА
Сопротивление
резистора
Ток
заряда
30 кОм50 мА
20 кОм70 мА
10 кОм130 мА
5 кОм250 мА
4 кОм300 мА
3 кОм400 мА
2 кОм580 мА
1,66 кОм690 мА
1,5 кОм780 мА
1,33 кОм900 мА
1,2 кОм1000мА
  Модуль имеет индикацию процесса заряда и сам отключает аккумулятор при достижении напряжения на нем 4,2В. В момент заряда светится красный светодиод, когда батарея будет полностью заряжена засветится синий светодиод, а если аккумулятор отсоединен, то синий горит, а красный промаргивает.
  Подать напряжение на устройство можно двумя способами: через разъемы (MicroUSB, miniUSB, Type-C), которые используются во всех современных зарядных устройствах, или путем пайки проводов, минуя разъем. Процесс зарядки аккумулятора ни чем не отличается от зарядки мобильного телефона, яркие светодиоды оповестят вас об окончании зарядки аккумулятора.
  Данным модулем, вы сможете зарядить любой из литий-ионных и литий-полимерных (Li-Ion, Li-Po) аккумуляторов на 3,7В. Будь-то аккумуляторы от мобильного телефона или батареи типоразмер 18650, которые применяются в батареях для ноутбуков, фонариках и многих других устройствах.
  Подключение к зарядке через стандартный разъём (MicroUSB, miniUSB, Type-C) или через дублирующие контакты «"+"» и «"—"». Аккумулятор (без встроенной защиты разряда) подключается к контактам «"B+"» и «"B-"». Нагрузка подключается (только для модулей с защитой) к контактам «"OUT+"» и «"OUT-"» (при зарядке батареи нагрузку желательно отключать, если она не рассчитана на напряжение 4.2 В).
ВыводОписание
IN+Vcc / Питание
IN-GND / Общий
OUT+Нагрузка «+»
OUT-Нагрузка «-»
BAT+К «+» аккумулятора
BAT-К «-» аккумулятора
  Если перепутать полярность питания то микросхема очень сильно греется и умирает, если перепутать полярность аккумулятора то опять TP4056 греется и через некоторое время умирает, что является большим минусами данного модуля. Подавать на вход больше 8 вольт тоже не стоит. Оптимальное напряжение питания 5 В, хотя можно подавать примерно от 4.2 до 8 В. Чем больше напряжения питания, тем больше будет греться TP4056 поскольку напряжение преобразовывается линейно. У микросхемы присутствует защита от перегрева – при превышении температуры она снижает ток заряда.
  Используя вариант модуля без защиты мы получаем простой, небольшого размера, с индикацией процесса заряда и окончания заряда аккумуляторов контроллер, который по окончании зарядки отключит ваш аккумулятор, защищая его от перезаряда. В данном модуле не предусмотрено подключение к нему нагрузки, его функция - контроль заряда аккумулятора.
  Плата модуля с защитой дополнена двумя чипами: DW01(схема защиты) и ML8205A(сдвоенный ключ MOSFET), которые дополняют модуль защитой от глубокого разряда аккумулятора до 2,3 - 2,5 вольта, а также защитой от короткого замыкания по выходу до 3А.
  Используя вариант модуля с защитой можно не бояться что аккумулятор полностью разрядится, нагрузка автоматически отключится при разряде батареи ниже 2,3 - 2,5В. Что гарантирует правильность использования батареи и продлит ей срок службы, при таком режиме эксплуатации, ваша батарея будет долгое время держать заявленную емкость. Также он защитит от перегрузки по току и от короткого замыкания - модуль отключит выходной сигнал от батареи, если ток разряда превышает 3 А или если возникает состояние короткого замыкания. К сожалению защитить от переполюсовки он не сможет.
  Схема модуля без защиты практически идентична схеме из даташита, за исключением подключения термодатчика аккумулятора. Если понадобился этот датчик, то его можно подпаявшись отдельным проводом к ножке 2 микросхемы TP4056, отпаяв ее от GND и подняв ножку над платой.
  Схемы даташита, схемы подключения, примеры модификации данной платы (изменение тока заряда платы изменением сопротивления резистора; изменение предела разряда с 2,3 - 2,5В до 2,7 - 3,0В; изменение предела напряжения заряда с 4,2 до 4,35В; соединение нескольких модулей в параллель для увеличения тока заряда; получение защиты от переполюсовки), а также примеров схем возможного ее применения (в повербанке и блютузколонке) приведены ниже.
  Существуют много модификаций (с разными буквами) микросхем ТР4056 и DW01, которые могут вносить минимальные отличия в работу модуля и которые можно выявить только на практике. Также свои изменения могут вносить китайские производители (те еще любители сюрпризов).

Некоторые схемы для модуля на микросхеме TP4056



   Схема из даташита для TP4056 без защиты.
  для увеличения схемы нужно по ней кликнуть

   Схема подключения к модулю с защитой аккумулятора и нагрузки.
  для увеличения схемы нужно по ней кликнуть

  1.

  2.

  3.
   Схемы возможного применения модуля с микросхемой TP4056.


  ⚠  Снимок примерной схемы простого повербанка, который можно сделать своими руками.
(смотри схему на снимке 1, для увеличения схемы нужно по ней кликнуть)



  ⚠  Снимок схемы одного из вариантов повербанка. Если взять модуль на микросхеме TP4056 с аккумулятором и подключить к нему повышающий модуль на микросхеме MT3608, то можно получить простой и дешевый повербанк на напряжение примерно от 5 до 28 вольт (нужное выходное напряжение можно получить с помощью регулятора в модуле MT3608).
(смотри схему на снимке 2, для увеличения схемы нужно по ней кликнуть)



  ⚠  Снимок схемы одного из вариантов блютуз-колонки. Если взять модуль на микросхеме TP4056 с аккумулятором и подключить к нему блютуз-модуль DW-CT14+, то можно получить простую и дешевую блютуз-колонку. На плате блютуз-модуля DW-CT14+ есть еще и 2-х канальный усилитель мощности на 3Вт.
(смотри схему на снимке 3, для увеличения схемы нужно по ней кликнуть)


Все схемы взяты из источников со свободным доступом (из интернета с помощью поисковых систем и YouTube).

  1.

  2.

  3.

  4.

  5.

  6.

  7.
   Схемы возможного модифицирования модуля с микросхемой TP4056.




    Схема модуля на микросхеме TP4056 с защитой.
(смотри схему на снимке 1, для увеличения схемы нужно по ней кликнуть)





    Существует мнение, что 2,5 В и ниже достаточно низкое напряжение до которого можно эксплуатировать аккумуляторы. Подобный режим работы негативно сказывается на большинстве аккумуляторов, поскольку для них это будет уже сильным разрядом, а в некоторых случаях аккумуляторы при таком напряжении считаются "мертвыми".
  Поэтому для того чтобы избежать разрядов 2,3 - 2,5 В и ниже нужно повысить порог срабатывания по переразряду аккумулятора на данном модуле. Для этого последовательно резистору R5 впаиваем диод или несколько диодов (вместо резистора стабилитрон как диод; просто диод в цепи с резистором; просто изменить резистор) - порог при этом можно повысить до 2,7 - 3,0 В и выше.
(смотри изменения в схеме на снимке 2, для увеличения схемы нужно по ней кликнуть)





    На некоторых модулях с микросхемой TP4056 напряжение при котором происходит отключение зарядки не 4,2 вольта, а 4,05 - 4,15 В. Для повышения напряжения предела отключения зарядки нужно в разрыв 3-й ножки микросхемы TP4056 и массой впаять диод (диод Шотки SS24 или SS34) - порог при этом можно повысить до 4,35 В.
(смотри изменения в схеме на снимке 3, для увеличения схемы нужно по ней кликнуть)







    Для регулировки тока заряда от 50 до 1000 мА нужно подобрать опытным путем сопротивление резистора R3 на 2-й ножке TP4056 и заменить его. Примерные значения “сопротивление резистора - ток заряда” указаны в таблице выше. По умолчанию (заводское изготовление) установлен резистор 1,2 кОм, т.е 1000 мА.
(смотри изменения в схеме на снимке 4, для увеличения схемы нужно по ней кликнуть)







    Если нужен ток заряда выше 1А, используя этот модуль, то для этого нужно соединить несколько таких плат параллельно. На схеме (снимок 5) видно, что было соединено две платы с суммарным током примерно до 1,8А. Можно конечно взять отдельный модуль, на плате которого уже установлено 4 микросхемы TP4056, с сумарным током заряда до 3А (смотри на снимке 6 пример такого модуля). Или-же покупать совсем другой модуль с большим током заряда.







    Для получения защиты от переполюсовки на данном модуле нужно приобрести микросхему ME4057, которая является полным аналогом TP4056 (как функционально, так и корпусом и ножками) и впаять ее вместо TP4056. Единственным отличием является наличие у ME4057 защиты от переполюсовки - при неправильной установке аккумулятора модуль просто отключается и включается при уже правильной установке аккумулятора или при отключении питания самого модуля.
(внешний вид микросхемы ME4057 смотри на снимке 7, для увеличения снимка нужно по нему кликнуть)

  Эти модификации и возможные варианты применения плат данных модулей лично не проверял. Все схемы взяты из источников со свободным доступом (из интернета с помощью поисковых систем и YouTube).