Кратко о TP4056
TP4056 — модуль зарядки одного Li-ion или Li-Po аккумулятора 1S от стабилизированного источника 5 В. Плата работает по алгоритму CC/CV, завершает зарядку около 4,2 В и поддерживает ток до 1 А.
Ключевые характеристики
- Контроллер
- TP4056
- Тип аккумулятора
- Li-ion или Li-Po, одна секция 1S
- Входное напряжение
- 4,5–5,5 В DC; рекомендованы стабилизированные 5 В
- Максимальный ток зарядки
- 1 А
- Напряжение завершения заряда
- 4,2 В
- Точность напряжения заряда
- ±1,5 %
- Алгоритм
- CC/CV
- Входной разъём
- Type-C или Micro-USB — в зависимости от варианта
- Защита аккумулятора
- варианты с дополнительным контуром защиты и без него
- Индикация
- состояние зарядки и завершение цикла
- Размеры с защитой
- 28 × 17,5 × 4 мм
- Размеры без защиты
- 22,5 × 17,5 × 4 мм
Подробное описание и особенности
Зарядка по алгоритму CC/CV
Контроллер TP4056 сначала заряжает аккумулятор в режиме стабилизации тока, а с ростом напряжения переходит к стабилизации на уровне 4,2 В. Встроенная терморегулировка снижает ток при нагреве микросхемы.[1]
Линейная схема преобразует разницу между входным напряжением и напряжением аккумулятора в тепло. Поэтому 1 А является максимальным пределом, а не гарантией такого тока в закрытом корпусе или при слабом охлаждении. Ток зарядки необходимо согласовать с документацией конкретного аккумулятора; для небольших элементов может потребоваться снижение тока путём замены резистора RPROG.
Выбор разъёма и защиты
Варианты Type-C и Micro-USB отличаются форматом входного разъёма. Для обоих требуется источник в пределах 4,5–5,5 В. Исполнение с защитой имеет дополнительный контур защиты аккумулятора и большую длину платы; точные пороги его срабатывания не определены.
Исполнение без защиты управляет зарядкой, но требует защищённого аккумулятора или отдельного защитного контура в готовом устройстве. Обозначения и количество контактов могут отличаться в зависимости от варианта, поэтому схему подключения необходимо сверять с маркировкой именно выбранной платы.
Роль в системе питания
TP4056 является зарядным модулем, а не повышающим преобразователем или готовым контроллером powerbank. На стороне аккумулятора напряжение изменяется вместе с зарядом элемента; стабилизированный выход 5 В модуль не создаёт. Для устройства, которое должно одновременно работать от внешнего питания и заряжать аккумулятор, целесообразно использовать отдельный контроллер с power-path или проверенную схему распределения питания.
Варианты и размеры
| Входной разъём | Защита аккумулятора | Размеры |
|---|---|---|
| Type-C | есть | 28 × 17,5 × 4 мм |
| Micro-USB | есть | 28 × 17,5 × 4 мм |
| Type-C | нет | 22,5 × 17,5 × 4 мм |
| Micro-USB | нет | 22,5 × 17,5 × 4 мм |
Выберите вариант по разъёму, наличию защиты и доступному месту в корпусе.
Подойдёт / не подойдёт
Подойдёт
- для зарядки одного Li-ion аккумулятора 18650 с напряжением полного заряда 4,2 В;
- для одноэлементного Li-Po аккумулятора после проверки допустимого тока зарядки;
- для встроенного зарядного узла в портативном устройстве, датчике или учебном макете;
- для питания зарядной части от стабилизированной линии 5 В через USB или контакты IN+/IN−.
Не подойдёт
- для LiFePO4, LiHV, Ni-MH и других аккумуляторов с другим напряжением завершения заряда;
- для последовательных батарей 2S, 3S или большего количества секций;
- в качестве готового powerbank со стабилизированным выходом 5 В;
- для аккумулятора, которому не разрешена зарядка током, установленным на плате;
- для бесшовного резервного питания без отдельной схемы power-path.
Примеры применения
Модуль можно объединить с отсеком 1S и аккумулятором 18650, если ток зарядки соответствует характеристикам элемента, а батарейный узел имеет необходимую защиту.
Плата подходит для портативного контроллера, датчика или другого устройства с одним Li-Po элементом 4,2 В. Для питания электроники добавляется преобразователь с напряжением, необходимым нагрузке.
TP4056 можно установить после стабилизатора, который удерживает вход модуля в пределах 4,5–5,5 В. Непосредственное подключение нестабилизированной солнечной панели не гарантирует корректную зарядку.
Подключение
Выберите исполнение
Определите необходимый разъём, наличие защиты и допустимые размеры платы до установки в корпус.
Сверьте контакты
На обесточенной плате найдите IN+/IN−, B+/B− и, если они есть, OUT+/OUT−. Не переносите схему соединений с другого варианта или визуально похожей платы.
Подключите аккумулятор
Подключите один Li-ion или Li-Po элемент 1S к B+ и B−. Проверьте полярность мультиметром до пайки и подачи питания.
Подайте входные 5 В
Используйте один вход: соответствующий USB-разъём или контактные площадки IN+/IN−. Напряжение источника должно оставаться в пределах 4,5–5,5 В.
Проверьте первый цикл
Контролируйте индикацию, ток зарядки и нагрев платы и аккумулятора. Если ток превышает допустимое для элемента значение или плата заметно перегревается, обесточьте узел и уменьшите ток зарядки.
Ограничения и безопасность
Только Li-ion или Li-Po 1S на 4,2 В
Не подключайте LiFePO4, LiHV или последовательную батарею 2S и более. Неправильное напряжение завершения заряда может повредить аккумулятор и создать опасный режим.
Не допускайте переполюсовки и короткого замыкания
Перед подачей питания проверьте «+» и «−» аккумулятора, входа и выходных контактов. Не используйте повреждённые элементы и не оставляйте оголённые проводники без изоляции.
1 А подходит не каждому аккумулятору
Максимальный ток модуля не является универсальным рекомендованным током. Выбирайте значение по документации аккумулятора; для небольших или неизвестных элементов необходим более консервативный режим.
Версия без защиты требует отдельного защитного контура
Зарядный контроллер не заменяет защиту батареи от аварийных режимов. Используйте защищённый аккумулятор или совместимую плату защиты 1S в готовом устройстве.
Предусмотрите отвод тепла
Не закрывайте плату теплоизоляционными материалами и не планируйте максимальный ток без проверки в реальном корпусе. При нагреве ток зарядки может снижаться.
Совместимые товары и альтернативы
Для съёмного аккумулятора 18650 можно использовать батарейный отсек 18650, выбрав исполнение 1S1P.
Для версии TP4056 без защиты в проекте с одним 18650 доступна плата защиты BMS 1S GB-326. Её токовые параметры необходимо отдельно согласовать с аккумулятором и нагрузкой.
Если необходимы зарядка 1S, защита и стабилизированный выход 5 В на одной плате, рассмотрите контроллер MH-CD42 с учётом его режима powerbank и минимальной нагрузки.
Для последовательных сборок используйте модули соответствующей конфигурации: зарядный модуль 2S на 8,4 В или зарядный модуль 3S на 12,6 В. Для многосекционной батареи также необходима совместимая BMS и, если это предусмотрено сборкой, балансировка.
FAQ
Можно ли заряжать аккумулятор 18650?
Модуль подходит для одного Li-ion 18650 с напряжением полного заряда 4,2 В. Перед подключением проверьте допустимый ток зарядки конкретного элемента и наличие защиты.
Чем Type-C отличается от Micro-USB?
Варианты отличаются форматом входного разъёма. Алгоритм зарядки и основные электрические параметры остаются одинаковыми; выбирайте разъём под кабель и корпус.
Что даёт исполнение с защитой?
Исполнение с защитой добавляет отдельный контур защиты аккумулятора и имеет длину 28 мм. Точные пороги срабатывания не определены, поэтому защиту не следует использовать как основание для превышения допустимых режимов аккумулятора.
Можно ли одновременно заряжать аккумулятор и питать устройство?
Модуль не имеет отдельно заявленного power-path. Для устройства, которое должно стабильно работать во время зарядки, используйте специализированный контроллер зарядки и питания или отдельную проверенную схему распределения питания.
Есть ли на выходе стабильные 5 В?
Модуль не повышает напряжение аккумулятора до 5 В. Для 5-вольтовой нагрузки необходим отдельный повышающий преобразователь или контроллер powerbank.
Документы и источники
- Shenzhen TPOWER Semiconductor, TP4056 1A lithium battery charger, версия 1.3 — алгоритм CC/CV для одного Li-ion/Li-Po элемента, программирование тока, индикация и терморегулировка контроллера.
