Перейти к содержанию

Можно ли заряжать аккумулятор через TP4056 и одновременно питать от него схему?

Обновлено Редакция GAW

TP4056 заряжает литий-ионный аккумулятор по схеме ток — напряжение: сначала постоянный ток, затем 4,2 В с плавно падающим током. Конец заряда микросхема определяет по току через свой ключ: когда он опускается до 1/10 установленного, заряд завершается. Если к выводу BAT подключена ещё и схема, её ток идёт через тот же ключ, и TP4056 его не отличает от тока аккумулятора.

Когда заряд не закончится

Заряд не завершится, если ток нагрузки сам по себе больше порога завершения. Наш расчёт по таблице RPROG из даташита:

RPROGТок зарядаПорог завершения (1/10)Нагрузка, при которой заряд не завершится
10 кОм130 мА13 мАбольше 13 мА
2 кОм580 мА58 мАбольше 58 мА
1,2 кОм1000 мА100 мАбольше 100 мА

Микроконтроллер с Wi-Fi или подсветкой дисплея легко берёт больше 100 мА. Тогда аккумулятор остаётся на 4,2 В без конца, а Microchip в AN1149 не рекомендует держать Li-ion на подзаряде; таймера безопасности, который прервал бы такой заряд, у TP4056 нет. Microchip в AN1149 перечисляет и вторую проблему: весь ток системы ограничен током заряда, и при большой нагрузке аккумулятору ничего не достаётся.

Как сделать правильно

Разделение питания (AN1149). P-канальный MOSFET соединяет аккумулятор с нагрузкой. Пока есть входное питание, его затвор поднят входным напряжением, и транзистор закрыт, а нагрузка питается от входа через диод. Когда вход пропадает, резистор 100 кОм опускает затвор, MOSFET открывается, и схема переходит на аккумулятор. Заряднику достаётся только ток аккумулятора, и завершение работает. Готовые решения той же задачи — ключи нагрузки и зарядники с управлением путём питания.

Зарядник с управлением путём питания — например, BQ24075 сам питает систему от входа и заряжает аккумулятор независимо.

Почему линейный зарядник греется и сколько длится заряд, считает калькулятор заряда аккумулятора.

Похожие вопросы

Что плохого, если заряд не завершается?

Литий-ионный аккумулятор нельзя держать на непрерывном подзаряде: Microchip в AN1149 прямо пишет, что продолжать подзаряд Li-ion после окончания заряда не рекомендуется. Без завершения элемент всё время держится на 4,2 В, а зарядник продолжает работать и греться; таймера безопасности, который ограничил бы время заряда, у TP4056 нет — завершение только по току.

Можно ли просто поставить диод между TP4056 и нагрузкой?

Диод не решает задачу: ток нагрузки по-прежнему идёт через TP4056 и мешает ему увидеть окончание заряда. Нужно, чтобы при наличии входного питания нагрузка питалась от входа в обход зарядника, — это и делает схема с P-канальным MOSFET из AN1149.

Какие микросхемы умеют это сами?

Зарядники с управлением путём питания, например BQ24075: по даташиту TI они питают систему от входа одновременно и независимо от заряда аккумулятора. У них же есть таймеры безопасности, которых у TP4056 нет.

Источники

  1. 南京拓微集成电路有限公司 (NanJing Top Power ASIC Corp.). TP4056 数据手册 (1A 线性锂离子电池充电器), файл TP4056_42 — таблица RPROG — ток заряда: 10 кОм — 130 мА, 2 кОм — 580 мА, 1,2 кОм — 1000 мА; завершение заряда, когда после выхода на 4,2 В ток падает до 1/10 установленного (напряжение PROG ниже 100 мВ дольше 1,8 мс); кратковременные нагрузки на выводе BAT могут на время опустить PROG ниже 100 мВ, фильтр 1,8 мс защищает от преждевременного завершения; повторный заряд при снижении батареи на 100–200 мВ ниже 4,2 В
  2. Microchip. AN1149: Designing A Li-Ion Battery Charger and Load Sharing System With Microchip's Stand-Alone Li-Ion Battery Charge Management Controller (DS01149C, 2008) — не рекомендуется подключать нагрузку прямо к аккумулятору при заряднике с автоматическим завершением: 1) заряд может не закончиться, потому что ток нагрузки не даёт зарядному току опуститься до порога завершения; 2) общий ток системы ограничен током заряда; разд. о четвёртой стадии заряда — продолжать подзаряд литий-ионных аккумуляторов не рекомендуется (примечание); рис. 5–7 — разделение питания: P-канальный MOSFET от батареи к нагрузке, закрыт при наличии входа, диод от входа к нагрузке, резистор 100 кОм с затвора на землю (около 50 мкА при 5 В)
  3. Texas Instruments. BQ2407x Standalone 1-Cell 1.5-A Linear Battery Chargers with Power Path (SLUS810N, revised October 2021) — встроенное динамическое управление путём питания (DPPM): система питается от входа одновременно и независимо от заряда аккумулятора; таймеры безопасности предзаряда и быстрого заряда

Нашли ошибку?

Смотрите также