Зарядний пристрій для LiIo акумуляторів TP4056

Плата являє собою автоматичний зарядний пристрій для однієї комірки літій-іонної батареї (1S Li-ion (3.7V)) без функції захисту (BMS). Воно побудоване на чипі контролера заряду TP4056. Підтримує двоступеневий алгоритм заряду CC+CV. Єдине завдання контролера — безпечно зарядити акумулятор до встановленого порогового значення напруги заданим струмом. Такі модулі широко використовуються для переведення різних пристроїв на живлення від літієвих акумуляторів, як зарядний модуль у саморобних конструкціях і портативній техніці тощо.

На платі розпаяний роз'єм USB-micro для подачі живлення +5В від павербанка, ПК або стандартного блока живлення. Модуль в основному призначений для роботи з акумуляторами типу 18650 через встановлений за замовчуванням струм заряду 1А, але при невеликому доопрацюванні струм можна змінити від 120 до 1000 мА і використовувати модуль з будь-якими акумуляторами на 3,7 В. Плати можна з'єднувати паралельно по входу і заряджати збірки акумуляторів із кількох комірок від 5В. Кожен модуль буде коректно працювати зі своєю коміркою.

Технічні характеристики:

• Основний чип: TP4056
• Тип: зарядний модуль без BMS
• Тип акумулятора: 1S Li-ion (3.7V)
• Вхід: роз'єм USB-micro
• Вхідна напруга модуля: 4.0 – 8 В DC
• Струм заряду: до 1 А
• Напруга припинення заряду: 4.2 В (4.137 – 4.263 В)
• Напруга початку циклу заряду: 2.9 В (2.8 – 3.0 В)
• Режим роботи: CV + CC
• Захист від перегріву: обмежується струм

Типова схема підключення TP4056 без модуля захисту

Алгоритм роботи: Цикл заряду починається, коли на вхід подано напругу, а до виходу підключений акумулятор (BAT).

• Якщо напруга на BAT нижче 3 В, зарядний пристрій переходить у режим попереднього заряду (trickle charge mode), при якому TP4056 подає приблизно 1/10 запрограмованого зарядного струму (ISET), щоб підняти напругу акумулятора до безпечного рівня для початку повноцінного заряду.
• Коли напруга на BAT перевищує 3 В, зарядний пристрій переходить у режим постійного струму CC (constant-current mode), подаючи запрограмований зарядний струм (ISET) на акумулятор.
• Коли напруга на BAT наближається до кінцевого порогового значення повністю зарядженої комірки (4,2 В), TP4056 перемикається в режим постійної напруги CV (constant-voltage mode), і зарядний струм поступово знижується. Коли він падає до 1/10 від встановленого ISET, цикл заряду завершується.
• Після завершення циклу заряду, якщо акумулятор не був відключений, TP4056 безперервно буде відстежувати напругу на BAT за допомогою компаратора. Новий цикл заряду починається, коли напруга на комірці впаде нижче 4,0 В (приблизно 80–90% від повної ємності акумулятора). Це гарантує, що акумулятор завжди близький до повного заряду і усуває необхідність у ручному запуску нового циклу.

Обмеження за температурою: Вбудований термоконтроль зменшує зарядний струм (ISET), якщо температура кристала перевищує 125°C. Ця функція захищає TP4056 від перегріву і дозволяє максимально використовувати можливості схеми без ризику спалити контролер. Зарядний струм можна встановлювати з урахуванням типової (не екстремальної) температури довкілля, і при перегріві TP4056 автоматично знизить струм.