Коротко про модуль TP5000
TP5000 — імпульсний зарядний модуль для одного акумулятора 1S: Li-ion із напругою завершення заряду 4,2 В або LiFePO4 із напругою 3,6 В. Модуль приймає 4,5–9 В, налаштований на струм 1 А та дає змогу змінити його до 2 А.
Ключові характеристики
- Призначення
- заряджання одного акумулятора або однієї секції 1S
- Сумісна хімія
- Li-ion 4,2 В або LiFePO4 3,6 В — після вибору відповідного режиму
- Вхідна напруга
- 4,5–9 В DC
- Струм заряджання
- 1 А у штатному налаштуванні; до 2 А після зміни струмозадавального резистора
- Алгоритм заряджання
- попередній заряд, постійний струм і постійна напруга
- Індикація
- червоний — заряджання; зелений — цикл завершено
- Контакти
- IN+/IN− для джерела; B+/B− для акумулятора
- Розміри модуля
- 21,5 × 15,5 × 6 мм
Детальний опис та особливості
Як працює заряджання
Контролер TP5000 працює як імпульсний понижувальний зарядний вузол. Для глибоко розрядженого елемента передбачено попередній заряд, далі модуль підтримує заданий струм, а поблизу кінцевої напруги переходить до режиму стабілізації напруги та завершує цикл зі зменшенням струму.[1]
Рівні 4,2 В і 3,6 В є напругами завершення заряду для відповідної хімії, а не стабілізованим виходом живлення для електроніки. Навантаження, захист від глибокого розряду та перетворення напруги потрібно реалізувати окремими вузлами.
Вибір Li-ion або LiFePO4
Для Li-ion використовується режим 4,2 В із замкненою перемичкою вибору, а для LiFePO4 — режим 3,6 В із розімкненою перемичкою.[1] Перемикайте режим лише на повністю знеструмленому модулі. Перед підключенням акумулятора звірте фактичне маркування та стан перемички: розташування майданчиків може відрізнятися між виконаннями плати.
Струм і тепловий режим
Плата налаштована на заряджання струмом 1 А. Збільшення до 2 А потребує зміни струмозадавального резистора, джерела живлення з достатнім запасом, відповідних проводів і ефективного відведення тепла. Значення 2 А є верхньою можливістю налаштування, а не рекомендованим струмом для будь-якого акумулятора: обирайте не більше, ніж дозволяє виробник конкретного елемента.
Підійде / не підійде
Підійде
- для заряджання одного Li-ion акумулятора 1S із напругою повного заряду 4,2 В;
- для одного LiFePO4 акумулятора 1S із напругою завершення заряду 3,6 В;
- для вбудованого зарядного вузла портативного пристрою з окремим захистом акумулятора;
- для проєкту, де потрібні вхід 4,5–9 В і можливість налаштувати зарядний струм.
Не підійде
- для послідовних батарей 2S, 3S та більшої кількості секцій;
- для Ni-MH, свинцевих, LiHV та інших акумуляторів із несумісним алгоритмом або кінцевою напругою;
- як BMS, захист від глибокого розряду, балансир або стабілізований вихід живлення;
- як готовий powerbank або безшовний UPS без додаткового контролера живлення;
- якщо режим хімії та зарядний струм неможливо перевірити й налаштувати до підключення акумулятора.
Приклади застосування
Модуль може заряджати акумулятор автономного контролера, датчика або світильника, якщо навантаження має окремий захист від глибокого розряду та потрібний стабілізатор напруги.
У режимі 3,6 В TP5000 можна використовувати як зарядну частину пристрою на одному LiFePO4 елементі. Захист під час розряду та сумісність навантаження з напругою акумулятора перевіряються окремо.
Плата підходить для макета або сервісного зарядного пристрою з фіксатором акумулятора, правильно вибраним режимом і зарядним струмом, узгодженим із конкретним елементом.
Підключення
Визначте хімію та допустимий струм
Перевірте, що акумулятор має конфігурацію 1S і заряджається до 4,2 В для Li-ion або до 3,6 В для LiFePO4. Уточніть дозволений зарядний струм конкретного елемента.
Установіть режим
На знеструмленій платі замкніть перемичку для Li-ion 4,2 В або залиште її розімкненою для LiFePO4 3,6 В. Не орієнтуйтеся лише на колір плати чи розташування деталей — звірте маркування та стан перемички.
Підключіть акумулятор
З’єднайте «+» акумулятора з B+, а «−» — з B−. Перед паянням і подаванням живлення перевірте полярність мультиметром.
Подайте вхідне живлення
Підключіть стабілізоване джерело 4,5–9 В до IN+ та IN−. Джерело, проводи й контакти повинні витримувати вибраний зарядний струм без просідання напруги та перегрівання.
Перевірте перший цикл
Контролюйте напругу акумулятора, зарядний струм, індикацію та температуру модуля. Червоний світлодіод означає заряджання, зелений — завершення циклу; за незвичного нагрівання або нестабільної індикації негайно відключіть живлення.
Обмеження та безпека
Не заряджайте LiFePO4 у режимі 4,2 В
Для LiFePO4 потрібен режим 3,6 В із розімкненою перемичкою. Неправильно вибрана кінцева напруга може пошкодити акумулятор і створити небезпечний режим.
Не допускайте переполюсовки
Модуль слід вважати незахищеним від зворотного підключення акумулятора. Переполюсовка або коротке замикання контактів може спричинити великий струм, сильне нагрівання та пошкодження плати чи елемента.
Не перевищуйте 9 В на вході
Використовуйте стабілізоване джерело в межах 4,5–9 В. Не покладайтеся на модуль як на захист від перенапруги та не підключайте його безпосередньо до нестабільного джерела, яке може перевищити цю межу.
Зарядний модуль не замінює захист акумулятора
Для готового пристрою використовуйте захищений акумулятор або окрему BMS, сумісну з хімією 1S. TP5000 не від’єднує навантаження за глибокого розряду.
Залишайте запас за струмом і температурою
Не встановлюйте 2 А автоматично. Спочатку перевірте допустимий струм акумулятора, можливості джерела, нагрівання плати та умови вентиляції в реальному корпусі.
Сумісні товари та аксесуари
Для знімного Li-ion акумулятора 18650 можна вибрати батарейний відсік 18650 у виконанні 1S1P. Якщо акумулятор не має власного захисту, доступна BMS 1S GB-326 для Li-ion; вона не підходить для LiFePO4.
Альтернативи за функцією
Якщо потрібен готовий USB-вхід без перемикання хімії, оберіть окремий модуль під свій акумулятор: TP4056 для Li-ion 1S із варіантами Type-C або Micro-USB чи SK3624 для LiFePO4 1S із Type-C.
Для Li-ion 1S, коли крім заряджання потрібні захист акумулятора та вихід 5 В, розгляньте контролер MH-CD42. Його powerbank-логіка та поведінка з малим навантаженням потребують перевірки у готовому пристрої.
FAQ
Чи можна заряджати акумулятор 18650?
Так, якщо це один Li-ion елемент 1S із напругою повного заряду 4,2 В, а встановлений струм не перевищує дозволений для конкретного акумулятора.
Як перемкнути модуль на LiFePO4?
Повністю відключіть вхід і акумулятор, після чого розімкніть перемичку вибору режиму 4,2/3,6 В. Перед повторним підключенням звірте фактичне маркування плати.
Чи заряджає модуль струмом 2 А без доробки?
Ні. Штатне налаштування становить 1 А. Для 2 А потрібно змінити струмозадавальний резистор і забезпечити сумісний акумулятор, джерело живлення, проводи та охолодження.
Чи можна підключити навантаження та використовувати модуль як UPS?
Окремий power-path і стабілізований вихід навантаження не передбачені. Для одночасного живлення пристрою та коректного заряджання застосовуйте спеціалізований контролер живлення.
Чи захищає TP5000 акумулятор від глибокого розряду?
Ні. Для цього потрібен захищений акумулятор або окрема BMS, підібрана саме під Li-ion чи LiFePO4 1S.
Документи та джерела
- NanJing Top Power ASIC Corp., TP5000: 2A Switching Charger IC for 4.2V Lithium-Ion Battery & 3.6V LiFePO4 Battery, REV_2.0 — алгоритм заряджання, вибір режиму 4,2/3,6 В, програмування струму та вимоги до тепловідведення.