TP4056是專門為單節鋰電池或鋰聚合物電池設計的線性充電器,充電電流可以用外部電阻設定,最大充電電流可以達到1A,同時包含兩個漏極開路的輸出狀態指示燈,用來指示當前電路狀態。
如果電池電壓低于2.9V,TP4056采用小電流對電池進行預充電,如果電池電壓超過2.9V,采用恒流模式對電池供電,充電電流被PROG引腳與GND之間的電阻決定,當電池電壓逐漸接近4.2V的時候,充電電流減小進行恒壓充電模式,充電電流逐漸減小到充電結束。
同時當檢測到電池電壓降到4.1V以下,TP4056會自動開始新的充電周期,CHRG引腳跟STDBY引腳是開漏輸出引腳,當TP4056給電池充電時,CHRG引腳輸出低電平,表示充電正在進行,當充電完成STDBY引腳輸出高電平,表示充電結束。
同時TP4056內部內置智能溫度控制電路,在芯片結溫超過145°C時自動降低充電電流,這個功能會使TP4056在最壞的情況下自動減小充電電流。
問題1鋰聚合物電池可以通過電源直接進行充電嘛?
鋰電池的充電電壓一般為4.2V,同時在充電的過程中充電電流要根據電池的容量跟電池電壓來調整,如果使用電源直供電壓沒有辦法保證電流的穩定性,可能會導致電壓過高,電流過大等問題。
在電池充電的三個階段 預充電階段 恒流階段 恒壓階段 每個階段的充電電流都是不一樣的,而如果直接接入電源沒有辦法保證這一點,同樣的鋰電池本身沒有過充,過放,過熱保護而TP4056鋰電池充放電芯片提供了這些
問題2鋰電池頂端小板子不能用來充電嘛?
聚合物鋰電池在頂部內置的小板子,叫做保護板主要功能是保護電池不被過沖 過放 過流 短路損壞,并不能提供充電管理芯片在對電池充電的精準提供的電流控制。
功能 | 保護板(PCM) | TP4056(充電管理芯片) |
防止過充 | ||
防止過放 | (通常由保護板完成) | |
調節充電電流 | (無法控制充電過程) | (調節恒流、恒壓) |
分階段充電管理 | (預充電、恒流、恒壓) | |
限制充電電壓 | (保護板只是切斷,不調節) |
具體功能表格圖
TP4056引腳詳解
PROG引腳 恒流充電電流設置端
當從PROG引腳連接一個電阻到GND端,可以對充電電流進行設定,同時根據需要充電的電流 Ibat來確定電阻的值,在小電流充電階段改引腳電壓被限制在0.1V,在恒流充電階段引腳電壓被固定在1V。
VCC GND引腳 輸入電源電壓正極負極
此管腳電壓為內部電路的工作電源,Vcc的輸入電壓必須大于欠壓鎖定閾值同時大于BAT(電池正極電壓)100mV時充電才會開始,如果當Vcc輸入電壓低于欠壓鎖定閾值或者與BAT管腳電壓值差30mV時,TP4056將進入低功耗的停機模式不在進行工作,此時BAT引腳消耗電流小于2ua。
BAT 引腳 電池正極連接段
需要將電池的正極引腳連接到這個引腳,在芯片被禁止工作或者睡眠模式下BAT引腳的漏電電流小于2ua,同時在工作模式下BAT引腳向電池提供充電電流和4.2V的限制電壓。
STDBY CHRRG 充電狀態指示引腳
當充電完成時,STDBY引腳被內置開關拉倒低電平,當在充電狀態CHRG引腳被拉到低電平表示正在充電,其他情況兩個引腳都在高阻態狀態。
充電狀態 | 紅燈(CHRG) | 綠燈(STDBY) |
正在充電 | 亮 | 滅 |
完成充電 | 滅 | 亮 |
欠壓溫度過高或過低 | 滅 | 滅 |
充電狀態指示燈表格
上文引腳講解中提到PROG引腳決定了,TP4056芯片給電池充電的電流,具體操作就是更換不同的電阻阻值,其選值公式是。
公式中的I充電電流就是想要的充電電流數值,計算出來的R單位是k,而充電電流的選擇,通常是電池容量的1C或者0.5C,例如1000ma容量的鋰電池,其充電電流可以取1000ma,或者0.5ma。
問題1要求輸出500ma充電電流應該取多大的電阻
1200/500 = 2.4k 輸出500ma的充電電流可以取值2.4k的電阻來使用。

引腳封裝圖
TP4056驅動電路圖
在芯片的數據手冊里面有提供經典電路圖,在這張經典電路圖里面兩個10UF電容分別用來給電路中的輸入電壓跟輸入電壓用來濾波,1k電阻用來給二極管限流降壓,Rprog電阻用來決定恒流模式下載充電電流,而R1 R2 還有NTC 電路是用來檢測電池溫度的。

數據手冊實例電路圖
在實際電路設計中可以將,R1 R2 NTC(熱敏電阻)省略掉,而BAT引腳需要連接電池的正極,這個正極可以自己繪制焊盤或者用排針孔來焊接電源正極跟負極,同事需要注意的是5V的輸入電壓是串聯一個0.3歐姆的輸入電阻的。
鋰電池充放電板子繪制
實際原理圖繪制

原理圖
使用了typec進行5v供電,沒有使用temp引腳,BAT引腳引出了BAT+信號,到pcb上畫焊盤處理連接電池正極。
值得注意
這里面需要注意的是EP引腳,引腳是芯片底部的散熱焊盤引腳,用于給芯片散熱,充電管理芯片在工作是芯片溫度會比較高,通常該引腳做法是連接到GND,在焊盤上打上過孔連接到其他區域的GND,以增強其散熱性能。
pcb繪制


然后走線的話記得給電池開兩個焊盤用來連接電池用的。
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