РадиоКот :: Расширение возможностей зарядного устройства на базе модуля TP4056

• Цена: $4.55 за пять плат ($2.99 при использовании купона)

Речь пойдет про очень удобную плату с контроллером заряда на основе TP4056. На плате дополнительно установлена защита для аккумуляторов li-ion 3.7V. Подходят для переделок игрушек и бытовой техники с батареек на аккумуляторы. Это дешевый и эффективный молуль (зарядный ток до 1А). Хоть про модули на чипе TP4056 написано уже много, добавлю немного от себя. Совсем недавно узнал про платы зарядки на TP4056, которые стоят чуть дороже, по размерам чуть больше, но дополнительно имеют в своем составе BMS модуль (Battery Monitoring System) для контроля и защиты аккумулятора от переразряда и перезаряда на основе S-8205A и DW01, которые отключают батарею при превышении напряжения на ней. Платы предназначены для работы с элементами 18650 (в основном из-за зарядного тока 1А), но при некоторой переделке (перепайка резистора — уменьшение зарядного тока) подойдут для любые аккумуляторов на 3.7В. Разводка платы удобная — присутствуют контактные площадки под пайку на вход, на выход и для аккумулятора. Штатно питать модули можно от Micro USB. Статус зарядки отображается встроенным светодиодом. Размеры примерно 27 на 17 мм, толщина небольшая, самое «толстое» место — это MicroUSB коннекторSpecifications: Type: Charger module Input Voltage: 5V Recommended Charge Cut-off Voltage: 4.2V (±)1% Maximum Charging Current: 1000mA Battery Over-discharge Protection Voltage: 2.5V Battery Over-current Protection Current: 3A Board Size: Approx. 27 * 17mm Status LED: Red: Charging; Green: Complete Charging Package Weight: 9g По ссылке в заголовке продается лот из пяти штук, то есть цена одной платы около $0.6. Это чуть дороже, чем одна плата зарядки на TP4056, но без защиты — эти продаются пачками за полтора доллара. Но для нормальной работы нужно покупать отдельно BMS. Коротко о подстройке зарядного тока для TP4056Модуль контроллера заряда TP4056 + защита для аккумуляторов S-8205A/B Series BATTERY PROTECTION IC Производит защиту от перезарядки, переразрядки, тройная защита от перегрузки и короткого замыкания. Максимальный зарядный ток: 1 А Максимальный постоянный ток разряда: 1 А (пик 1.5А) Ограничение напряжения зарядки: 4.275 В ±0. 025 В Ограничение (отсечка) разрядки: 2.75 В ±0. 1 В Защита аккумулятора, чип: DW01. B+ соединяется с положительным контактом аккумулятора B- соединяется с отрицательным контактом аккумулятора P- подключается к отрицательному контакту точки подключения нагрузки и зарядки. На плате присутствует R3 (маркировка 122 — 1.2кОм), для выбора нужного тока зарядки элемента выбираем резистор согласно таблице и перепаиваем. На всякий случай типовое включение TP4056 из спецификации. Лот модулей TP4056+BMS берется уже не первый раз, уж оказался очень удобен для беспроблемных переделок бытовой техники и игрушек на аккумуляторы. Размеры модулей небольшие, По ширине как раз меньше двух АА батареек, плоские — замечательно подходят с установкой старых аккумуляторов от сотовых телефонов. Для зарядки используется стандартный источник на 5В от USB, вход — MicroUSB. Если платы используются каскадом — можно припаять к первой в параллель, на фото видно контакты минуса и плюса по сторонам от MicroUSB разъема. С обратной стороны ничего нет — это может помочь при креплении на клей или скотч. Используются разъемы MicroUSB для питания. У старых плат на TP4056 встречался MiniUSB. Можно спаять платы вместе по входу и только одну подключать к USB — таким образом можно заряжать 18650 каскадами, например, для шуруповертов. Выходы — крайние контактные площадки для подключения нагрузки (OUT +/–), в середине BAT +/– для подключения ячейки аккумулятора. Плата небольшая и удобная. В отличие от просто модулей на TP4056 — здесь присутствует защита ячейки аккумуляторов. Для соединения каскадом нужно соединить выходы под нагрузку (OUT +/–) последовательно, а входы по питанию параллельно. Модуль идеально подходит для установки в различные бытовые приборы и игрушки, которые предусматривают питание от 2-3-4-5 элементов АА или ААА. Это во-первых, приносит некоторую экономию, особенно при частой замене батареек (в игрушках), а, во-вторых, удобство и универсальность. Использовать для питания можно элементы, взятые из старых аккумуляторов от ноутбуков, сотовых телефонов, одноразовых электронных сигарет и так далее. В случае, если есть три элемента, четыре, шесть и так далее, нужно использовать StepUp модуль для повышения напряжения от 3.7V до 4.5V/6.0V и т.д. В зависимости от нагрузки, конечно. Также удобен вариант на двух ячейках аккумуляторов (2S, две платы последовательно, 7.4V) со StepDown платой. Как правило, StepDown имеют регулировку, и можно подстроить любое напряжение в пределах напряжения питания. Это лишний объем для размещения вместо батареек АА/ААА, но тогда можно не переживать за электронику игрушки. Конкретно, одна из плат была предназначена для старого икеевского миксера. Уж очень часто приходилось заменять батарейки в нем, а на аккумуляторах он работал плохо (в NiMH 1.2В вместо 1.5В). Моторчику все равно, будет ли его питать 3В или 3.7В, так что я обошелся без StepDown. Даже слегка бодрее крутить стал. Аккумулятор 08570 от электронной сигареты практически идеальный вариант для любых переделок (емкость около 280мАч, а цена — бесплатно). Но в данном случае несколько длинноват. Длина АА батарейки 50 мм, а этого аккумулятора 57 мм, не влез. Можно, конечно, сделать «надстройку», например, из пластика полиморфа, но… В итоге взял мелкий модельный аккумулятор с такой же емкостью. Очень желательно снизить ток зарядки (до 250…300 мА) увеличением резистора R3 на плате. Можно штатный нагреть, отогнуть один конец, и припаять любой имеющийся на 2-3 кОм. Слева привел картинку по старому модулю. На новом модуле размещение компонентов другое, но все те же самые элементы присутствуют. Подключаем аккумулятор (Припаиваем) в клеммам в середине BAT +/–, отпаиваем контакты моторчика от пластин-контактор для АА батареек (их вообще убираем), припаиваем нагрузку-моторчик к выходу платы (OUT +/–). В крышке дремелем можно прорезать отверстие под USB. Я сделал новую крышку — старую совсем выкинул. В новой продуманы пазы для размещения платы и отверстие под MicroUSB. Гифка работы миксера от аккумулятора — крутит бодро. Емкости 280мАч хватает на несколько минут работы, заряжать приходится в 3-6 дней, смотря как часто использовать (я пользуюсь редко, можно и за один раз посадить, если увлечься.). Из-за снижения тока зарядки заряжает долго, чуть меньше часа. Зато любой зарядкой от смартфона. Если использовать StepDown контроллер для р/у машинок, то лучше взять два 18650 и две платы и соединить их последовательно (а входы для заряжания — параллельно), как на картинке. Где общий OUT ставится любой понижающий модуль и регулируется до нужного напряжения (например, 4.5V/6.0V) В этом случае машинка не будет медленно ездить, когда «сядут» батарейки. В случае разряда модуль просто резко отключится. Модуль на TP4056 со встроенной защитой BMS – очень практичный и универсальный. Модуль рассчитан на зарядный ток 1А. Если соединяете каскадом — учитывайте суммарный ток при зарядке, например, 4 каскада для питания аккумуляторов шуруповерта «попросят» 4А на зарядку, а это з/у от сотового телефона не выдержит. Модуль удобен для переделки игрушек — машинок на радиоуправлении, роботов, различных светильников, пультов… — всех возможных игрушек и техники, где приходится часто менять батарейки. Сейчас комплект из пяти модулей на TP4056 со встроенной защитой BMS можно приобрести за $2.99 с купоном MICR.Спецификация контроллера заряда TP4056. Спецификация на защиту для аккумуляторов S-8205A/B Series BATTERY PROTECTION IC Update: если минус сквозной, то с запаралелливанием сложнее все. См комментарии. Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта. <tabltd>

Добавить ссылку на обсуждение статьи на форумеРадиоКот >Схемы >Питание >Зарядные устройства >

Расширение возможностей зарядного устройства на базе модуля TP4056

Автор: Tenkesh Опубликовано 24.12.2019 Создано при помощи КотоРед.

Привет всем!Область применения популярного модуля TP4056 (далее – модуль) можно расширить, если использовать его в составе предлагаемого зарядного устройства (далее – ЗУ).Изначально этот модуль предназначен для зарядки только одного Li-ion-аккумулятора, однако его полезные свойства при некотором техническом дополнении могут быть использованы для зарядки 2-х и более аккумуляторов, соединённых последовательно, а также для зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов напряжение 6В и 12В. Просто так соединить 2 модуля TP4056 последовательно для зарядки 2-х Li-ion-аккумуляторов невозможно. Поэтому я предлагаю вашему вниманию нужное техническое решение. В нём основные параметры зарядного процесса определяются модулем, то есть достаточно точно. Используются недорогие элементы общего применения.Зарядное устройство предназначено для зарядки сборок 2S, 3S, 4S Li-ion, Li-pol или гелевых свинцово-кислотных аккумуляторных AGM-батарей (далее – АБ).Настройка ЗУ на конкретный тип АБ осуществляется изменением номинала 1 (всего одного) резистора R5 на плате ЗУ в соответствии с табл. 2.Величина тока заряда программируется 1 резистором на плате модуля ТP4056, в зависимости от номинальной ёмкости применяемых аккумуляторов в соответствии с таблицей, приведенной в его даташит. Как правило, AGM-аккумуляторы заряжают током не более 0,1 от числового значения его ёмкости, Li-ion-аккумуляторы – 0,2-0,5 от числового значения его ёмкости.UTrickle – это напряжение (2,9В) первичного включения тока модулем ТP4056 относительно его общего провода In-, Bat-.UFull (другое название UPreset) – это напряжение (4,2В) выключения тока модулем ТP4056 относительно его общего провода In-, Bat-. Последующее включение тока происходит при напряжении около 4,0В.NUTrickle – это напряжение относительно общего провода ЗУ на N последовательно соединённых Li-ion-аккумуляторах.NUFull – это напряжение относительно общего провода ЗУ на N последовательно соединённых аккумуляторах.Модуль ТP4056, установленный ЗУ, управляет параметрами зарядного процесса и отслеживает пороги UTrickle и UFull. По мере увеличения напряжения на АБ и, соответственно, на модуле ТP4056, модуль сначала формирует малый ток заряда. После достижения заданного порога NUTrickle, модуль заряжает АБ заданным током. После достижения порога NUFull модуль переходит в режим заряда постоянным напряжением. Ток заряда с этого момента постепенно уменьшается без участия модуля ТP4056. Когда значение тока уменьшается до 1/10 заданного, модуль отключает заряд. Можно отключать ЗУ.Если не отключить, через некоторое время напряжение на АБ, и соответственно, на модуле по естественным причинам снизится ниже 4,0В, модуль снова включает заряд. Процесс повторяется и сопровождается чёткой индикацией состояния заряда и отключения заряда.

Рисунок 2. Схема ЗУ для разных типов аккумуляторов.Если резистор R5 сделать равным 0, можно заряжать также 1 (одну) Li-ion или Li-pol аккумуляторную ячейку.Прочие элементы схемы не нуждаются в изменении номиналов при изменении вида АБ.Диоды D1 и D2 выполняют защитную функцию в моменты включения, в случае короткого замыкания выхода ЗУ (кратковременно) и при выключении питания ЗУ при подключённой АБ. Не следует менять эти Шоттки-диоды (с низким прямым падением напряжения) на обычные выпрямительные потому, что защитную функцию можно потерять. Диод D2 не позволяет опуститься напряжению на выводе Bat+ ниже, чем на Bat- (ниже минус 0,3В…0,4В).Кроме того, этот диод снижает напряжение регулятора при коротком замыкании выхода ЗУ. Конечно, регулятор (LM317) при этом попадёт в перегрузку и далее должна сработать его внутренняя защита по перегреву.Низкий потенциал цепи питания модуля достаточно точно поддерживает операционный усилитель ЗУ. Ток, втекающий в операционный усилитель-повторитель, состоит из тока делителя R1/R2 + ток светодиода + ток ТP4056 и не превышает 9мА…10мА.Независимо от напряжения на АБ напряжение питания модуля ТP4056 поддерживается постоянным на уровне около 5,0В (5,5В минус 0,5В падения на диоде). Высокая точность напряжения на входе модуля не требуется, в модуле имеется внутренняя стабилизация как входного, так и выходного напряжения UFull. Однако требуется хорошая точность задания нижнего потенциала питания модуля в зависимости от применяемого вида АБ, что и обеспечивает схема ЗУ.Это вызвано тем, что относительно именно этого потенциала модуль точно следит за процессом заряда.Резистор R3 через делитель R4/ R5 поддерживает выходное напряжение ЗУ на холостом ходу равным или немного выше конечного напряжения АБ, не влияя на точность заряда при подключённой АБ. Ток через R3 переводит модуль в состояние окончания заряда с индикацией «полный». Без этого резистора модуль непрерывно переключается из состояния «заряд» в состояние «полный», что вполне допустимо и объяснимо, однако это не лучший вариант индикации. При подключённой АБ этот резистор не оказывает влияния на делитель напряжения, поскольку его сопротивление велико по сравнению с малым внутренним сопротивлением АБ. Однако если АБ имеет в своём составе аккумулятор, который потерял свою ёмкость (некоторая его проводимость, как правило, остаётся), это приводит к частым попыткам модуля включить заряд. В результате светятся оба индикатора — «заряд» и «полный», что служит индикацией непригодности аккумулятора.Дополнительный модуль может быть изготовлен в тех же размерах, что и модуль ТP4056 (22мм*17мм) с теми же 4 отверстиями (пинами) по углам плюс 2 входных пина для подачи питания и плюс 2 выходных пина для подключения АБ. Дополнительный модуль соединяется 4 проводящими штырьками с модулем ТP4056 через пины один над другим как этажерка.

—> —> SELECTORNEWS — покупка, обмен и продажа трафика —> —>

Приветствую! Несколько слов о популярном модуле для зарядки литиевых аккумуляторов на базе контроллера TP4056. Некоторое время назад китайские собратья начали выпускать модули для зарядки li-on элементов на основе микросхемы TP4056. Сначала это были просто модули заряда, причем первые варианты выпускались с разъемом MiniUSB. Потом стали устанавливать MicroUSB. Последние варианты этого модуля идут со встроенной защитой аккумулятора на базе DW01 (защита от КЗ, от переразряда). Так вот. Это небольшие модули для встраивания в различную аппаратуру, в основном для самоделок (DIY) и ремонта. Крайне удобно для замены практически любых соляных и щелочных элементов питания: батареек типа АА, ААА, D, «Кроны» и так далее, главное требования, чтобы аккумулятор «вытягивал» требуемые параметры. Как правило, литиевые элементы на порядок мощнее, чем те же соляные АА батарейки. Внешний вид модуля зарядки на TP4056 К подобным «апгрейдам» обычно приходят либо от безысходности (нет элементов в продаже, устаревшая конструкция аппаратуры, а использовать надо), либо при повышенном расходе батареек. Например, в детских игрушках используются либо Ni-Cd элементы питания (4-5 элементов по 1.2В), либо АА батарейки, 5-6 штук. Как было бы удобно, если бы все эти игрушки, мультиметры и прочая аппаратура при работе питалась бы не от батареек, а заряжалась бы от распространенного USB. Ниже на картинке представлены: первый вариант платы (c MiniUSB), с обозначением основных функциональных узлов, второй вариант платы (c MicroUSB и защитой). Обратите внимание на Rprog/R3. С помощью этого резистора можно задавать ток зарядки аккумуляторов. Справа показана таблица выбора значения этого резистора. Я пробовал «дорабатывать» схему, модифицируя модуль для параллельного подключения модулей, добавляя в цепь диоды для развязки питающих цепей, комбинировал дорожки и т.п. Попытка подобных доработок привела к тому, что вроде как можно подключить 2-3 модуля вместе, для зарядки 2S (или 3S) аккумулятора, но при срабатывании защиты на одном из них, ток, протекающий через другие элементы увеличивается и может привести к выходу из строя остальных модулей. Так что, я делаю вывод, что подобные модули не подходят для комбинирования и параллельного подключения типа 2S-3S. Есть другой выход. Этот модуль может неплохо работать с 1S2P (1S3P…) батареями элементов, например, 18650. А для получения на выходе нужного напряжения лучше использовать Step-Up DC-DC модуль нужной мощности. Просто подключаем к выходу модуля на TP4056 Step-Up DC-DC (они бывают на фиксированный выход, и с регулируемым выходом). Подобный модуль на фото имеет выход до 2А и регулируемое напряжение. На фото модуль со Step-Up и аккумулятором 08570 от электронной сигареты. Подобную сборку планирую установить в мультиметр, для замены батарейки «Крона» 9В. Минус — придется «запилить» наружу коннектор MicroUSB для зарядки устройства. Для замены 5 элементов Ni-Cd на преобразователе можно установить 6.0В. Подобные сборки используются в старых р/у игрушках и не только. А вот для замены трех АА или ААА батареек устанавливаем 4.5В. Это самые распространенные кейсы применения подобного модуля.Модуль контроллера заряда TP4056 + защита для аккумуляторов BW01 (5 шт. в лоте) брал с купоном DIY3M, цена что-то там около $2. Пока все платы разошлись по устройствам, а вот для 2S…3S вариантов лучше поискать специализированные модули BMS с балансировкой и защитой.Используемые источники:

• https://mysku.ru/blog/china-stores/65087.html
• https://www.radiokot.ru/artfiles/6523/
• https://habr.com/post/444076/

</divv></td></tr></tabltd>