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TP4056: पोर्टेबल उपकरणों में प्रमुख पैरामीटर, फ़ंक्शन और एप्लिकेशन

TP4056 निरंतर वर्तमान या निरंतर वोल्टेज रैखिक चार्जिंग मोड का उपयोग करके एक पूर्ण एकल-सेल ली-आयन बैटरी चार्जर है।इसके नीचे-माउंटेड हीट सिंक SOP8 या ESOP8 पैकेज और कम बाहरी घटक गणना पोर्टेबल अनुप्रयोगों के लिए TP4056 आदर्श बनाते हैं।यह लेख इस चिप को बेहतर ढंग से समझने और लागू करने में आपकी मदद करने के लिए TP4056 के मापदंडों, पिनों, कार्य सिद्धांत और आवेदन को विस्तार से पेश करेगा।

सूची

TP4056 क्या है?

TP4056 उत्कृष्ट प्रदर्शन के साथ एक एकल-कोशिका लिथियम-आयन बैटरी निरंतर वर्तमान या निरंतर वोल्टेज रैखिक चार्जर है।यह ESOP8 में पैक किया गया है।यह पोर्टेबल उत्पादों के लिए उपयुक्त है और USB बिजली की आपूर्ति और एडाप्टर बिजली की आपूर्ति को पावर देने के लिए भी उपयुक्त है।इसकी इनपुट वोल्टेज रेंज 4.5V और 5.5V के बीच है, और इसकी चार्जिंग वर्तमान रेंज आमतौर पर 0.1a से 1.2A है, जिसे बाहरी वर्तमान सीमित अवरोधक द्वारा सेट किया जा सकता है।इसके अलावा, TP4056 में आमतौर पर ओवरहीटिंग को रोकने के लिए अंतर्निहित तापमान संरक्षण होता है।इन उत्कृष्ट विशेषताओं के कारण, TP4056 का व्यापक रूप से विभिन्न छोटे पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में उपयोग किया जाता है, जैसे कि मोबाइल फोन, टैबलेट कंप्यूटर, हैंडहेल्ड गेम कंसोल, आदि।

विकल्प और समकक्ष

• Me4054m5g

• mp5032gj-p

• PT8A2767FWE

TP4056 का ब्लॉक आरेख

TP4056 के मुख्य पैरामीटर

चार्जिंग दक्षता: लगभग 85 प्रतिशत

यह TP4056 चिप की चार्जिंग दक्षता को संदर्भित करता है, जो इनपुट वोल्टेज और बैटरी के वास्तविक चार्जिंग करंट के बीच का अनुपात है।चार्जिंग दक्षता जितनी अधिक होती है, चिप जितनी कम होती है और चार्जिंग स्पीड जितनी तेजी से होती है।

ओवरचार्ज प्रोटेक्शन वोल्टेज: 4.2V

यह TP4056 द्वारा प्रदान किए गए ओवरचार्ज प्रोटेक्शन वोल्टेज मूल्य को संदर्भित करता है।जब लिथियम बैटरी का वोल्टेज इस मूल्य से अधिक हो जाता है, तो चिप बैटरी के ओवरचार्जिंग के कारण होने वाले सुरक्षा मुद्दों को रोकने के लिए स्वचालित रूप से चार्ज करना बंद कर देगा।

अंडरवॉल्टेज लॉकआउट वोल्टेज: 2.4V

यह TP4056 द्वारा प्रदान किए गए अंडरवोल्टेज प्रोटेक्शन वोल्टेज मूल्य को संदर्भित करता है।जब लिथियम बैटरी वोल्टेज इस मान से नीचे आता है, तो चिप आउटपुट को रोकती है, जिससे बैटरी को ओवर-डिस्चार्ज से बचाया जाता है।

इनपुट वोल्टेज रेंज: 4.5V से 5.5V

यह न्यूनतम और अधिकतम इनपुट वोल्टेज रेंज को संदर्भित करता है जिसे TP4056 संचालित कर सकता है।कार्य प्रक्रिया के दौरान, इनपुट वोल्टेज को स्थिर रहने की आवश्यकता होती है, अन्यथा यह चार्जिंग दक्षता और स्थिरता को प्रभावित करेगा।

अधिकतम चार्जिंग करंट: 1000ma

यह अधिकतम चार्जिंग करंट को संदर्भित करता है जो TP4056 का सामना कर सकता है, अर्थात्, अधिकतम मूल्य जिसे वर्तमान को चार्जिंग मोड में पहुंचने की अनुमति है।यदि चार्जिंग करंट इस मान से अधिक है, तो यह चिप को ओवरहीट कर सकता है या क्षतिग्रस्त हो सकता है।इसलिए, व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, हमें बैटरी विनिर्देशों और विशिष्ट स्थितियों के अनुसार चार्जिंग करंट को उचित रूप से समायोजित करने की आवश्यकता है।

काम कर रहे तापमान रेंज: -20 डिग्री सेल्सियस से 85 डिग्री सेल्सियस

यह TP4056 की सामान्य ऑपरेटिंग तापमान रेंज को संदर्भित करता है।इस सीमा से अधिक के प्रदर्शन और जीवन पर प्रभाव पड़ सकता है।इसलिए, वास्तविक अनुप्रयोग में, हमें इसके स्थिर संचालन को सुनिश्चित करने के लिए परिवेश के तापमान और गर्मी अपव्यय की स्थिति के आधार पर चिप के कार्यशील वर्तमान और बाहरी घटकों का यथोचित चयन करने की आवश्यकता है।

TP4056 के पिन और कार्य

• पिन 1 (अस्थायी): यह बैटरी तापमान का पता लगाने का इनपुट है।बैटरी के तापमान का पता लगाने के लिए हमें एनटीसी सेंसर के आउटपुट से टेम्प पिन को कनेक्ट करना होगा।यदि टेम्प पिन द्वारा प्राप्त वोल्टेज इनपुट वोल्टेज के 45 प्रतिशत से कम है, या इनपुट वोल्टेज के 80 प्रतिशत से अधिक है, तो इसका मतलब है कि बैटरी का तापमान बहुत कम या बहुत अधिक है, और इस समय चार्जिंग को निलंबित कर दिया जाएगा।यदि अस्थायी पिन सीधे जमीन (GND) से जुड़ा हुआ है, तो बैटरी तापमान का पता लगाने के फ़ंक्शन को रद्द कर दिया जाएगा, जबकि अन्य चार्जिंग फ़ंक्शन सामान्य रहेंगे।

• पिन 2 (प्रोग): यह निरंतर वर्तमान चार्जिंग करंट सेटिंग और चार्जिंग वर्तमान मॉनिटरिंग टर्मिनल है।हम प्रोग पिन से जमीन से बाहरी अवरोधक को जोड़कर चार्जिंग करंट को प्रोग्राम कर सकते हैं।प्रीचार्ज चरण के दौरान, इस पिन के वोल्टेज को 0.1v में संशोधित किया जाएगा;निरंतर वर्तमान चार्जिंग चरण के दौरान, इस पिन का वोल्टेज 1V पर तय किया जाएगा।चार्जिंग स्टेट के सभी तरीकों में, हम इस पिन के वोल्टेज को मापकर और निम्नलिखित सूत्र के अनुसार चार्जिंग करंट का अनुमान लगा सकते हैं:

• पिन 3 (GND): यह पावर ग्राउंड है।

• पिन 4 (वीसीसी): यह सकारात्मक इनपुट वोल्टेज है।इस पिन का वोल्टेज आंतरिक सर्किट की कामकाजी बिजली की आपूर्ति है।जब VCC और BAT पिन के बीच वोल्टेज का अंतर 30MV से कम होता है, तो TP4056 कम-शक्ति शटडाउन मोड में प्रवेश करेगा।इस समय, बैट पिन का वर्तमान 2UA से कम है।

• पिन 5 (BAT): यह बैटरी कनेक्शन है।हमें बैटरी के सकारात्मक टर्मिनल को इस पिन से कनेक्ट करने की आवश्यकता है।जब चिप विकलांग स्थिति या नींद मोड में होती है, तो बैट पिन का रिसाव वर्तमान 2μA से कम होगा।बैट पिन चार्जिंग करंट प्रदान करने और बैटरी को 4.2V का सीमित वोल्टेज प्रदान करने के लिए जिम्मेदार है।

• पिन 6 (STDBY): यह बैटरी चार्जिंग पूर्णता संकेत टर्मिनल है।जब चार्ज पूरा हो जाता है, तो STDBY पिन को आंतरिक स्विच द्वारा कम खींच लिया जाएगा, यह दर्शाता है कि चार्जिंग समाप्त हो गई है।अन्यथा, Stdby पिन एक उच्च प्रतिबाधा स्थिति में होगा।

• पिन 7 (GHRG): यह ओपन-ड्रेन आउटपुट का चार्ज स्टेटस इंडिकेशन एंड है।जब चार्जर बैटरी को चार्ज करता है, तो CHRG पिन को आंतरिक स्विच द्वारा निम्न स्तर तक खींच लिया जाता है, यह दर्शाता है कि चार्जिंग प्रगति पर है;अन्यथा, CHRG पिन एक उच्च प्रतिबाधा स्थिति में है।

• पिन 8 (CE): यह चिप का सक्षम इनपुट है।एक उच्च इनपुट स्तर TP4056 को एक सामान्य परिचालन स्थिति में डाल देगा, जबकि एक कम इनपुट स्तर TP4056 को एक ऐसे राज्य में डाल देगा जहां चार्जिंग निषिद्ध है।CE पिन को TTL स्तर या CMOS स्तरों द्वारा संचालित किया जा सकता है।

TP4056 चार्जिंग सर्किट आरेख स्पष्टीकरण

TP4056 AC एडाप्टर या USB पोर्ट के माध्यम से चार्जिंग का समर्थन करता है।निम्नलिखित एसी एडाप्टर और यूएसबी पावर इनपुट को कैसे संयोजित किया जाए, इसका एक उदाहरण दिखाता है।इस मामले में, एक पी-चैनल MOSFET (MP1) का उपयोग सिग्नल को USB पोर्ट में पीछे की ओर यात्रा करने से रोकने के लिए किया जाता है जब AC एडाप्टर को प्लग किया जाता है। इस बीच, एक Schottky डायोड (D1) का उपयोग पास होने पर USB पावर लॉस से बचने के लिए किया जाता है।1K पुल-डाउन रोकनेवाला के माध्यम से।आमतौर पर, एसी एडाप्टर 500mA की वर्तमान सीमा के साथ USB पोर्ट की तुलना में बहुत अधिक वर्तमान की आपूर्ति कर सकता है।इसलिए, जब एसी एडाप्टर को प्लग किया जाता है, तो हम एक एन-चैनल MOSFET (MN1) और अतिरिक्त 10K सेट रोकनेवाला का उपयोग कर सकते हैं ताकि चार्जिंग करंट को 600mA तक बढ़ाया जा सके।

TP4056 की बैटरी चार्जिंग प्रक्रिया

प्रबंधन चिप पहले बैटरी पर निरंतर वर्तमान चार्जिंग करती है, और फिर निरंतर वोल्टेज चार्जिंग पर स्विच करती है।निम्नलिखित 1000MA चार्जिंग करंट और वोल्टेज वक्र है:

विशिष्ट प्रक्रिया है:

जब बैटरी वोल्टेज 3V से कम होता है, तो प्रबंधन चिप बैटरी को प्रीचार्ज करने के लिए एक छोटे से करंट का उपयोग करती है।

जब बैटरी वोल्टेज 3V से अधिक हो जाती है, तो चार्जर बैटरी को चार्ज करने के लिए निरंतर वर्तमान मोड का उपयोग करेगा।इस समय, चार्जिंग करंट का आकार प्रोग रेसिस्टर द्वारा निर्धारित किया जाएगा।उदाहरण के लिए, 1000mA के चार्जिंग करंट को प्राप्त करने के लिए, 1.2K अवरोधक का उपयोग किया जाना चाहिए।

जब बैटरी वोल्टेज 4.2V के करीब होता है, तो चार्जिंग करंट धीरे -धीरे कम हो जाता है और TP4056 निरंतर वोल्टेज चार्जिंग मोड में प्रवेश करता है।

जब चार्जिंग करंट चार्जिंग एंड थ्रेशोल्ड तक कम हो जाता है, तो चार्जिंग चक्र समाप्त हो जाएगा।इस समय, CHRG टर्मिनल एक उच्च-प्रतिबाधा स्थिति (लाल एलईडी बंद है) का उत्पादन करेगा, और STDBY टर्मिनल एक निम्न स्तर (हरे रंग का एलईडी चालू है) का उत्पादन करेगा।

जब बैटरी वोल्टेज 4.05V तक गिरता है (यह वोल्टेज स्तर लगभग 80 प्रतिशत से 90 प्रतिशत बैटरी पावर से मेल खाता है), प्रबंधन चिप चार्जिंग चक्र को फिर से शुरू कर देगी।

TP4056 का अनुप्रयोग

TP4056 का उपयोग विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों में व्यापक रूप से इसकी उच्च सटीकता, ओवरहीटिंग सुरक्षा और अन्य विशेषताओं के कारण किया जाता है।TP4056 के कुछ विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य निम्नलिखित हैं:

प्रकाश नेतृत्व

एलईडी ड्राइवरों के साथ मिलकर काम करके, TP4056 यह सुनिश्चित करने के लिए एलईडी करंट के सटीक नियंत्रण का एहसास कर सकता है कि एलईडी मोती सर्वोत्तम स्थिति में काम करते हैं।यह न केवल प्रकाश की गुणवत्ता में सुधार करता है और एलईडी प्रकाश को और भी नरम बनाता है, बल्कि अस्थिर वर्तमान के कारण एलईडी क्षति के जोखिम को भी कम करता है।

सेल फोन और टैबलेट पीसी

सेल फोन और टैबलेट पीसी में, TP4056 कई सुरक्षा कार्यों से सुसज्जित है, जैसे कि अधिक-वर्तमान सुरक्षा, अधिक तापमान सुरक्षा, आदि, जो सर्किट विफलता या असामान्य संचालन के कारण होने वाले डिवाइस को प्रभावी रूप से नुकसान को रोक सकता है।ये सुरक्षा न केवल सेल फोन और टैबलेट की विश्वसनीयता को बढ़ाती है, बल्कि बैटरी की समस्याओं के कारण होने वाले सुरक्षा जोखिमों को भी कम करती है।

ड्रोन

TP4056 यह सुनिश्चित करता है कि ड्रोन बैटरी को अपने उत्कृष्ट चार्ज प्रबंधन सुविधाओं के साथ सुरक्षित और कुशलता से चार्ज किया जा सकता है।यह निरंतर-वर्तमान और निरंतर-वोल्टेज के दो-चरण चार्जिंग मोड को अपनाता है, जो बैटरी की स्थिति के अनुसार चार्जिंग मापदंडों को स्वचालित रूप से समायोजित कर सकता है, प्रभावी रूप से ओवरचार्जिंग और ओवर-डिस्चार्जिंग जैसे सुरक्षा मुद्दों से बचता है।इसके अलावा, मोटर नियंत्रक के साथ काम करके, TP4056 यूएवी की उड़ान की स्थिति के अनुसार वास्तविक समय में मोटर के काम करने वाले मापदंडों को समायोजित कर सकता है, यह सुनिश्चित करते हुए कि यूएवी उड़ान के दौरान स्थिर रह सकता है।यह बुद्धिमान मोटर ड्राइव नियंत्रण न केवल यूएवी के उड़ान प्रदर्शन में सुधार करता है, बल्कि मोटर की विफलता के कारण होने वाले सुरक्षा जोखिम को भी कम करता है।

TP4056 का उपयोग करने के लिए सावधानियां

TP4056 का उपयोग करते समय, हमें निम्नलिखित पहलुओं पर ध्यान देना चाहिए:

TP4056 रिवर्स बैटरी कनेक्शन को प्रतिबंधित करता है, अन्यथा यह चिप बर्नआउट हो सकता है।सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए, हमने विशेष रूप से एंटी-लिथियम बैटरी रिवर्स कनेक्शन सुरक्षा सर्किट को डिज़ाइन किया है ताकि दुरुपयोग के कारण होने वाली बैटरी रिवर्स कनेक्शन समस्या को रोका जा सके।

TP4056 के अनुप्रयोग में, यह सुनिश्चित करने के लिए कि 10μF संधारित्र को चिप के बल्ले के छोर के करीब से जुड़े 10μF संधारित्र को रखने की सिफारिश की जाती है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि संधारित्र और चिप के बीच संबंध यथासंभव कम है।यह सर्किट लेआउट को अनुकूलित करने और लाइन के नुकसान को कम करने के लिए अनुकूल है, जिससे सर्किट स्थिरता और दक्षता में सुधार होता है।

जब TP4056 को उच्च-वर्तमान चार्जिंग (700mA और ऊपर) पर लागू किया जाता है, तो चार्जिंग समय को प्रभावी ढंग से छोटा करने के लिए, गर्मी अपव्यय अवरोधक को बढ़ाने के लिए अनुशंसित किया जाता है, जिसका प्रतिरोध मान 0.2ω से 0.5ω की सीमा के भीतर नियंत्रित किया जाना चाहिए।हमें चार्जिंग प्रक्रिया की सुरक्षा और दक्षता सुनिश्चित करने के लिए वास्तविक उपयोग की स्थिति के अनुसार उपयुक्त रोकनेवाला आकार का चयन करना चाहिए।

TP4056 के परीक्षण को पूरा करते समय, बैट एंड को सीधे बैटरी से जोड़ा जाना चाहिए, बजाय श्रृंखला में एक एमीटर को जोड़ने के।यदि आपको वर्तमान को मापने की आवश्यकता है, तो आप परीक्षण की सटीकता और सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए एमीटर को वीसीसी टर्मिनल से कनेक्ट कर सकते हैं।

यह सुनिश्चित करने के लिए कि TP4056 का उपयोग सभी परिस्थितियों में मज़बूती से किया जा सकता है और स्पाइक्स और बूर वोल्टेज के कारण होने वाली चिप को नुकसान से बचने के लिए, हम अनुशंसा करते हैं कि एक 0.1μF सिरेमिक कैपेसिटर क्रमशः बैट टर्मिनल और पावर इनपुट टर्मिनल से जुड़ा हो।उसी समय, जब वायरिंग, हमें यह सुनिश्चित करना चाहिए कि ये कैपेसिटर सर्किट प्रदर्शन को अनुकूलित करने और समग्र स्थिरता में सुधार करने के लिए TP4056 चिप के लिए यथासंभव करीब हैं।

TP4056 SOP8-PP में पैक किया गया है।इसके उचित संचालन और कुशल गर्मी अपव्यय को सुनिश्चित करने के लिए, हमें उपयोग में पीसीबी बोर्ड को नीचे की गर्मी सिंक को कसकर मिलाने की आवश्यकता है।यह नीचे गर्मी सिंक क्षेत्र में छेद के माध्यम से जोड़ने और गर्मी अपव्यय प्रभाव को बढ़ाने के लिए बड़े तांबे की पन्नी के साथ पूरक करने की सिफारिश की जाती है।मल्टी-लेयर पीसीबी पर्याप्त थ्रू-होल डिज़ाइन के साथ संयुक्त रूप से गर्मी अपव्यय प्रदर्शन को काफी बढ़ा सकता है और खराब गर्मी अपव्यय के कारण तापमान की सुरक्षा से कम होने वाले चार्जिंग करंट से बच सकता है।इसके अलावा, गर्मी विघटन के लिए SOP8 के पीछे की ओर उपयुक्त छिद्रों को जोड़ना न केवल गर्मी अपव्यय दक्षता में सुधार करने में मदद करता है, बल्कि मैनुअल टांका लगाने के संचालन की सुविधा भी देता है।टांका लगाने की प्रक्रिया के दौरान, हम गर्मी विघटन पक्ष पर विश्वसनीय टांका लगाने और समग्र कनेक्शन की स्थिरता और विश्वसनीयता में सुधार करने के लिए बैकसाइड छिद्रों के माध्यम से मिलाप डाल सकते हैं।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न [FAQ]

1. TP4056 किसके लिए उपयोग किया जाता है?

यह मॉड्यूल निरंतर-वर्तमान/निरंतर-वोल्टेज (सीसी/सीवी) चार्जिंग विधि का उपयोग करके रिचार्जेबल लिथियम बैटरी को चार्ज करने के लिए बनाया गया है।लिथियम बैटरी को सुरक्षित रूप से चार्ज करने के अलावा मॉड्यूल लिथियम बैटरी द्वारा आवश्यक सुरक्षा प्रदान करता है।

2. टीपी 4056 चार्ज कितनी बैटरी कर सकते हैं?

आप दो लिथियम बैटरी कोशिकाओं को समानांतर में कनेक्ट कर सकते हैं ताकि व्यक्तिगत एकल कोशिकाओं की कुल क्षमता के साथ एक समान एकल सेल बैटरी बनाई जा सके।

3. क्या एक TP4056 3.7 V बैटरी चार्ज कर सकता है?

TP4056 चार्जर मॉड्यूल का उपयोग मल्टीमीटर के लिए लिथियम बैटरी को चार्ज करने के लिए परिवर्तित करने के लिए किया जा सकता है।VIN+ पोर्ट इनपुट 5V सोलर पैनल, BAT+ पोर्ट 4.2V को चार्जर 3.7V 18650 बैटरी से आउटपुट कर सकता है।

4. मैं TP4056 के साथ क्या चार्ज कर सकता हूं?

एक TP4056 1A अधिकतम पर चार्ज कर सकता है।आप किसी भी ली-आयन/लिपो बैटरी के बारे में चार्ज कर सकते हैं, बशर्ते आप तदनुसार करंट सेट करें।कई आधुनिक बैटरी 1 सी से अधिक धाराओं पर चार्ज करने की अनुमति देते हैं।समानांतर में कई बैटरी चार्ज करने के बारे में कुछ बहस है।

5. क्या TP4056 सुरक्षित है?

यह आपकी बैटरी मैक्स चार्ज करंट के आधार पर सुरक्षित नहीं हो सकता है।सबसे अच्छा तरीका है मोबाइल फोन चार्जर, यदि आपका फोन चार्जर आउटपुट बराबर है या 900mA से ऊपर है तो आप एक विशिष्ट TP4056 मॉड्यूल का उपयोग कर सकते हैं क्योंकि यह 1KOHMS रजिस्टर का उपयोग करके 1000A के लिए डिफ़ॉल्ट चार्ज करंट सेट के साथ आता है।