Кратко о модуле TP5000
TP5000 — импульсный зарядный модуль для одного аккумулятора 1S: Li-ion с напряжением завершения заряда 4,2 В или LiFePO4 с напряжением 3,6 В. Модуль принимает 4,5–9 В, настроен на ток 1 А и позволяет увеличить его до 2 А.
Ключевые характеристики
- Назначение
- зарядка одного аккумулятора или одной секции 1S
- Совместимая химия
- Li-ion 4,2 В или LiFePO4 3,6 В — после выбора соответствующего режима
- Входное напряжение
- 4,5–9 В DC
- Ток зарядки
- 1 А в штатной настройке; до 2 А после замены токозадающего резистора
- Алгоритм зарядки
- предварительный заряд, постоянный ток и постоянное напряжение
- Индикация
- красный — зарядка; зелёный — цикл завершён
- Контакты
- IN+/IN− для источника; B+/B− для аккумулятора
- Размеры модуля
- 21,5 × 15,5 × 6 мм
Подробное описание и особенности
Как работает зарядка
Контроллер TP5000 работает как импульсный понижающий зарядный узел. Для глубоко разряженного элемента предусмотрен предварительный заряд, затем модуль поддерживает заданный ток, а вблизи конечного напряжения переходит в режим стабилизации напряжения и завершает цикл с уменьшением тока.[1]
Уровни 4,2 В и 3,6 В являются напряжениями завершения заряда для соответствующей химии, а не стабилизированным выходом питания для электроники. Нагрузку, защиту от глубокого разряда и преобразование напряжения необходимо реализовать отдельными узлами.
Выбор Li-ion или LiFePO4
Для Li-ion используется режим 4,2 В с замкнутой перемычкой выбора, а для LiFePO4 — режим 3,6 В с разомкнутой перемычкой.[1] Переключайте режим только на полностью обесточенном модуле. Перед подключением аккумулятора проверьте фактическую маркировку и состояние перемычки: расположение площадок может отличаться в разных исполнениях платы.
Ток и тепловой режим
Плата настроена на зарядку током 1 А. Увеличение до 2 А требует замены токозадающего резистора, источника питания с достаточным запасом, соответствующих проводов и эффективного отвода тепла. Значение 2 А является верхней возможностью настройки, а не рекомендуемым током для любого аккумулятора: выбирайте значение не выше разрешённого производителем конкретного элемента.
Подойдёт / не подойдёт
Подойдёт
- для зарядки одного Li-ion аккумулятора 1S с напряжением полного заряда 4,2 В;
- для одного LiFePO4 аккумулятора 1S с напряжением завершения заряда 3,6 В;
- для встроенного зарядного узла портативного устройства с отдельной защитой аккумулятора;
- для проекта, где требуются вход 4,5–9 В и возможность настройки зарядного тока.
Не подойдёт
- для последовательных батарей 2S, 3S и большего количества секций;
- для Ni-MH, свинцовых, LiHV и других аккумуляторов с несовместимым алгоритмом или конечным напряжением;
- в качестве BMS, защиты от глубокого разряда, балансира или стабилизированного выхода питания;
- в качестве готового powerbank или бесшовного UPS без дополнительного контроллера питания;
- если режим химии и зарядный ток невозможно проверить и настроить до подключения аккумулятора.
Примеры применения
Модуль может заряжать аккумулятор автономного контроллера, датчика или светильника, если нагрузка имеет отдельную защиту от глубокого разряда и необходимый стабилизатор напряжения.
В режиме 3,6 В TP5000 можно использовать как зарядную часть устройства на одном элементе LiFePO4. Защита при разряде и совместимость нагрузки с напряжением аккумулятора проверяются отдельно.
Плата подходит для макета или сервисного зарядного устройства с фиксатором аккумулятора, правильно выбранным режимом и зарядным током, согласованным с конкретным элементом.
Подключение
Определите химию и допустимый ток
Убедитесь, что аккумулятор имеет конфигурацию 1S и заряжается до 4,2 В для Li-ion или до 3,6 В для LiFePO4. Уточните допустимый зарядный ток конкретного элемента.
Установите режим
На обесточенной плате замкните перемычку для Li-ion 4,2 В или оставьте её разомкнутой для LiFePO4 3,6 В. Не ориентируйтесь только на цвет платы или расположение деталей — проверьте маркировку и состояние перемычки.
Подключите аккумулятор
Соедините «+» аккумулятора с B+, а «−» — с B−. Перед пайкой и подачей питания проверьте полярность мультиметром.
Подайте входное питание
Подключите стабилизированный источник 4,5–9 В к IN+ и IN−. Источник, провода и контакты должны выдерживать выбранный зарядный ток без просадки напряжения и перегрева.
Проверьте первый цикл
Контролируйте напряжение аккумулятора, зарядный ток, индикацию и температуру модуля. Красный светодиод означает зарядку, зелёный — завершение цикла; при необычном нагреве или нестабильной индикации немедленно отключите питание.
Ограничения и безопасность
Не заряжайте LiFePO4 в режиме 4,2 В
Для LiFePO4 требуется режим 3,6 В с разомкнутой перемычкой. Неправильно выбранное конечное напряжение может повредить аккумулятор и создать опасный режим.
Не допускайте переполюсовки
Модуль следует считать незащищённым от обратного подключения аккумулятора. Переполюсовка или короткое замыкание контактов может вызвать большой ток, сильный нагрев и повреждение платы или элемента.
Не превышайте 9 В на входе
Используйте стабилизированный источник в пределах 4,5–9 В. Не полагайтесь на модуль как на защиту от перенапряжения и не подключайте его непосредственно к нестабильному источнику, который может превысить этот предел.
Зарядный модуль не заменяет защиту аккумулятора
Для готового устройства используйте защищённый аккумулятор или отдельную BMS, совместимую с химией 1S. TP5000 не отключает нагрузку при глубоком разряде.
Оставляйте запас по току и температуре
Не устанавливайте 2 А автоматически. Сначала проверьте допустимый ток аккумулятора, возможности источника, нагрев платы и условия вентиляции в реальном корпусе.
Совместимые товары и аксессуары
Для съёмного Li-ion аккумулятора 18650 можно выбрать батарейный отсек 18650 в исполнении 1S1P. Если аккумулятор не имеет собственной защиты, доступна BMS 1S GB-326 для Li-ion; она не подходит для LiFePO4.
Альтернативы по функции
Если требуется готовый USB-вход без переключения химии, выберите отдельный модуль для своего аккумулятора: TP4056 для Li-ion 1S с вариантами Type-C или Micro-USB либо SK3624 для LiFePO4 1S с Type-C.
Для Li-ion 1S, когда кроме зарядки необходимы защита аккумулятора и выход 5 В, рассмотрите контроллер MH-CD42. Его powerbank-логику и поведение при малой нагрузке необходимо проверить в готовом устройстве.
FAQ
Можно ли заряжать аккумулятор 18650?
Да, если это один Li-ion элемент 1S с напряжением полного заряда 4,2 В, а установленный ток не превышает допустимый для конкретного аккумулятора.
Как переключить модуль на LiFePO4?
Полностью отключите вход и аккумулятор, после чего разомкните перемычку выбора режима 4,2/3,6 В. Перед повторным подключением проверьте фактическую маркировку платы.
Заряжает ли модуль током 2 А без доработки?
Нет. Штатная настройка составляет 1 А. Для 2 А необходимо заменить токозадающий резистор и обеспечить совместимый аккумулятор, источник питания, провода и охлаждение.
Можно ли подключить нагрузку и использовать модуль как UPS?
Отдельный power-path и стабилизированный выход нагрузки не предусмотрены. Для одновременного питания устройства и корректной зарядки используйте специализированный контроллер питания.
Защищает ли TP5000 аккумулятор от глубокого разряда?
Нет. Для этого необходим защищённый аккумулятор или отдельная BMS, подобранная именно для Li-ion или LiFePO4 1S.
Документы и источники
- NanJing Top Power ASIC Corp., TP5000: 2A Switching Charger IC for 4.2V Lithium-Ion Battery & 3.6V LiFePO4 Battery, REV_2.0 — алгоритм зарядки, выбор режима 4,2/3,6 В, программирование тока и требования к отводу тепла.