All You Need Know For TP4056

TP4056

All You Need Know For TP4056

Contents List 

Introduction

If you’re working on lithium battery projects—whether it’s a DIY power bank, an Arduino-based gadget, or a solar-powered device—you’ve probably heard of the TP4056 charging module. This tiny, affordable board is a staple for anyone needing safe, reliable lithium-ion (Li-ion) or lithium-polymer (LiPo) battery charging. But with so many terms floating around—TP4056 vs TP4057, wiring diagrams, boost converters, and battery protection—it’s easy to get overwhelmed.

In this guide, we’ll break down everything you need to know about the TP4056: from its core specs and pinout to real-world wiring, project examples, and even alternatives. By the end, you’ll be confident using this module for your next build.

TP4056 Charging Module

What is a TP4056 Charging Module?

The TP4056 module is a compact, ready-to-use board built around the TP4056 IC—a highly integrated linear charger IC designed specifically for single-cell Li-ion/LiPo batteries (3.7V typical). Unlike bulky, custom charging circuits, the TP4056 module comes pre-soldered with all necessary components (resistors, capacitors, LEDs) to handle charging safely—no advanced electronics knowledge required.

Key Features that make it popular

  • Supports single-cell 3.7V Li-ion and LiPo batteries.
  • Provides up to 1A charging current.
  • Includes constant-current and constant-voltage charging.
  • Features automatic charging termination when the battery is fully charged.
  • Provides overcharge protection for safer battery charging.
  • Compact module design saves space in electronic projects.
  • Suitable for DIY electronics, portable devices, and battery-powered projects.
  • Easy to integrate into Arduino, ESP32, and other microcontroller projects.
  • Low-cost charging solution for single-cell Li-ion and LiPo batteries.
  • Built-in charging status LEDs indicate charging and fully charged conditions.
  • Adjustable charging current by changing the TP4056 current-setting resistor.
  • Supports USB and DC power inputs for flexible charging applications.
  • Optional battery protection can be added using a protection circuit such as the DW01A IC.

Introduction to the Characteristics and Functions of TP4056 Chip

Overview of TP4056 Chip

TP4056 is a dedicated chip widely used in lithium – ion battery charging management. It has multiple protection functions and is suitable for portable devices powered by USB ports or adapters. This chip integrates charging current regulation, charging status indication, and comprehensive battery protection mechanisms.

Core Characteristics

The core characteristics of TP4056 include: 

  • Constant Current (CC) charging.
  • Constant Voltage (CV) charging.
  • Automatic charging termination function.
  • 0.1C overcharge protection.
  • Short – Circuit and overheat protection.

Functional Details

Constant Current Charging Mode.

In the constant current mode, TP4056 maintains a set charging current unchanged until the battery voltage approaches the set charging termination voltage. This process speeds up the charging rate while reducing damage to the battery.

Constant Voltage Charging Mode

When the battery voltage reaches the preset charging termination voltage, TP4056 automatically switches to the constant voltage mode. At this time, the charger maintains a constant voltage output, and the current gradually decreases until the charging process ends.

Overcharge Protection

TP4056 prevents overcharging through a built – in voltage monitoring circuit. Once the battery voltage exceeds the safe range, the chip will immediately shut down the charging process to ensure battery safety.

Short – circuit and Over – temperature Protection

The short – circuit protection function of the chip can respond quickly when a short – circuit occurs at the output end, limiting the output current and avoiding possible damage. The over – temperature protection function monitors the ambient temperature in real – time through a temperature sensor to prevent safety problems caused by overheating.

The above chapter introduces the basic characteristics and core functions of the TP4056 chip, laying a solid foundation for readers to understand the content of subsequent chapters. In the next chapter, we will delve into the charging process of lithium – ion batteries, as well as the role and implementation mechanism of TP4056 in it.

Charging process of TP4056

图片3 13

1- The external voltage VCC (USB charging port, 5V power supply) is greater than the voltage lock – in value (3.6V) of TP4056 and the chip CE enable terminal is at a high level; moreover, the external voltage needs to be higher than the battery voltage to activate the TP4056 charging chip.

2- When the battery voltage is lower than 2.9V, pre – charge the battery with a small current first.

3- When the battery voltage is higher than 2.9V, the charging chip charges the battery in constant – current mode, and the current is determined by the charging resistor.

4- When the battery voltage is charged to 4.2V, the charging current gradually decreases, and TP4056 enters the constant – voltage charging mode.

5- When the charging current decreases to the charging termination threshold (1/10 of the constant – current charging current), the charging cycle ends.

Diagram schematic of TP4056

TP4056 Diagram schematic

When TP4056 is charging the battery and supplying power to the load at the same time, it is easy to burn out TP4056; so a dual – power automatic selection circuit needs to be added. When the USB is plugged in to charge the battery, the load uses the power from the USB instead of the power from TP4056; when the USB is disconnected, the load uses the battery power.

  1. When the USB is plugged in, the level between R8 and R9 is high, Q2 is turned on, Q1 is cut off, and the USB charges the battery and supplies power to load U3 at the same time.
  2. When the USB is not plugged in, the level between R8 and R9 is low, Q2 is cut off, Q1 is turned on, and the battery supplies power to load U3.

Specifications of TP4056

PARAMETER RANGE UNIT
VCC Pin Voltage -0.3 to 6.5 V
Voltage of PROG, BAT, CE, TEMP Pins -0.3 to 6.5 V
CHRG Pin Voltage -0.3 to 8 V
STDBY Pin Voltage -0.3 to 8 V
BAT Pin Current 1 A
PROG Pin Current 2 mA
Maximum Power Dissipation 1500 mW
Operating Ambient Temperature -40 ~ 85 °C
Minimum/Maximum Storage Temperature Tstg -65 to 125 °C

If you want to learn more details, you can refer to this  Datasheet

Pinout & Wiring Diagram of  TP4056

Pin Function Description
TEMP (Pin1) Temperature Sense Input. Connecting TEMP pin to NTC thermistor’s output pin (Lithium ion battery pack). If TEMP pin’s voltage is BELOW 45% or above 80% of supply voltage, this means that battery’s temperature is too high or too low, charging is suspended. The temperature sense function can be disabled by grounding the TEMP pin.
PROG (Pin2) Constant Charge Current Programming and Charge Current Monitor. Charge current is programmed by connecting a resistor RISET from this pin to GND. When in recharge mode, this pin’s voltage is regulated to 0.1V. When in constant – current mode, this pin is regulated to 1V. In all modes during charging, the voltage on this pin can be used to measure the charge current as follows: IBAT=(VPROG/RPROG)•1100
GND (Pin3) Ground Terminal
Vcc (Pin4) Positive Supply Voltage. Provides power to the charger. When VCC is within 30mV of the BAT pin voltage, the TP4056 enters shutdown mode, dropping BAT pin’s current to less than 2μA.
BAT (Pin5) Battery Connection. Connect the positive terminal of the battery to the BAT pin. BAT pin provides charge current to the battery and regulates the final float voltage to 4.2V. BAT pin draws less than 2μA current in chip disable mode or in sleep mode.
overline(STDBY) (Pin6) Charge Status Open – Drain Output. When battery charge cycle completes, overline(STDBY) is pulled low by an internal switch, otherwise overline (STDBY) pin is high impedance.
overline(CHRG)

(Pin7)

Charge Status Open Drain Output. When the battery is charging, the $\overline{CHRG}$ pin is pulled low by an internal switch, otherwise overline(CHRG) pin is high impedance.
CE (Pin8) Chip Enable Input. A logic high on CE pin will put the device in normal operation mode. Pulling the CE in to low will put the TP4056 into shutdown mode. The CE pin can be driven by TTL or CMOS logic level.

Wiring Guide

For a simple “charge a battery and power a device” setup, follow this TP4056 wiring diagram:

 

  • Integrated charging and discharging, output voltage = battery voltage
  • Multiple batteries can be connected in parallel
  • Red light on: Charging
  • Green light on: Fully charged
  • Red and green lights on together or flashing: No battery installed, poor contact, battery damaged, or aged battery.

Comparison between TP4056, TP4054, TP4057 and TP5100

Parameter TP4056 TP4054 TP4057 TP5100
Charging Current Up to 1A (adjustable). Up to 500mA (fixed). Up to 1A (fixed). Up to 2A (adjustable).
Input Voltage 4.5V–8V. 4.5V–6V. 4.5V–8V. 4.75V–12V.
Battery Support Single-cell Li-ion/LiPo. Single-cell Li-ion/LiPo. Single-cell Li-ion/LiPo. Single-cell Li-ion/LiPo.
Protection Basic (overcharge). Basic (overcharge). Basic (overcharge). Full (overcharge, over-discharge, and short circuit).
Load Sharing Optional. No. No. Built-in.
Best For General projects, Arduino, and power banks. Low-current devices and wearables. Fixed 1A charging projects. High-power devices, solar chargers, and tablets.

Verdict: The TP4056 is the most versatile for hobbyists—it balances adjustability, cost, and compatibility. For high-power builds, upgrade to the TP5100; for tiny projects, the TP4054 works.

Common Applications

  • Cellular Telephones, PDAs, GPS.
  • Charging Docks.
  • Digital Cameras, Portable Devices.
  • USB Bus-Powered Chargers.

Frequently Asked Questions (FAQS)

Can lithium batteries be directly charged via USB?

1- The standard charging cut-off voltage for lithium batteries is 4.2V, while the voltage of a standard USB interface is 5V. The voltage mismatch may lead to overcharging when connected directly, causing problems such as battery swelling.

2- The output current of USB exceeds the maximum charging current of the battery. The current mismatch will damage the battery or trigger the over-current protection of the battery’s small board.

3- Lack of charging management: Lithium battery charging needs to go through the charging process of constant current – constant voltage – cut-off. Direct connection will lead to insufficient or incomplete charging.

What is the small board on the lithium battery used for, and can it be used for charging?
  • It can’t be used for charging. It is used to protect the battery and only has the function of protecting the battery.
  • Overcharge protection: When the charging voltage exceeds the safe voltage (such as 4.25V), the charging circuit is closed.
  • Over-discharge protection: When the battery voltage is lower than the cut-off voltage (such as 2.5V), the discharge circuit is closed.
  • Short-circuit protection: Quickly shut off the circuit when the circuit is short-circuited.
What is floating charge voltage?

When the battery is fully charged, the charger will not stop charging. It will still provide a constant floating charge voltage and a very small floating charge current to the battery. Because once the charger stops charging, the battery will naturally release electrical energy. So the floating charge method is used to balance this natural discharge. In simple terms, it is the voltage maintained by the charging chip after the battery is fully charged.

Why does the charging time become longer when the input voltage of TP4056 increases?

If the input voltage of TP4056 is too high, such as 5.2 or even 5.5V, the charging current will be less than 1000mAh, which is normal. When the voltage is high, the chip will automatically reduce the charging current due to heat generation, so as not to burn the chip.

Can the battery charge and supply power to other components at the same time after connecting to USB?

No. The load power of TP4056 is too high, which easily burns out TP4056. A dual-power automatic selection circuit can be added. When USB is plugged in, USB is automatically selected as the power source; when USB is not plugged in, the battery is automatically selected as the power source.

Conclusion

The TP4056 Charging Module is a low-cost, compact, and versatile solution for charging single-cell Li-ion and LiPo batteries. With adjustable charging current, charging-status indicators, and optional battery protection, it is well suited for DIY electronics, portable devices, power banks, and Arduino projects. Its simple design and ease of use make it a practical choice for both beginners and experienced electronics enthusiasts.

وحدة شحن TP4056

قائمة المحتويات

المقدمة

إذا كنت تعمل على مشاريع تعتمد على بطاريات الليثيوم، سواء كنت تصمم بنك طاقة بنفسك، أو مشروعًا باستخدام Arduino، أو جهازًا يعمل بالطاقة الشمسية، فمن المحتمل أنك صادفت وحدة شحن TP4056. هذه اللوحة الصغيرة منخفضة التكلفة تُعد من الحلول الشائعة لشحن بطاريات الليثيوم أيون (Li-ion) أو الليثيوم بوليمر (LiPo) بطريقة سهلة وموثوقة. ومع كثرة المصطلحات المرتبطة بها، مثل TP4056 وTP4057، ومخططات التوصيل، ومحولات رفع الجهد، وحماية البطارية، قد يبدو التعامل معها معقدًا في البداية.

في هذا الدليل، سنتعرف على وحدة TP4056 بشكل واضح ومتكامل، بدءًا من أهم مواصفاتها وتوزيع أطرافها، مرورًا بطريقة التوصيل ومراحل الشحن، ووصولًا إلى التطبيقات العملية والبدائل المتاحة. وبذلك ستتمكن من استخدام هذه الوحدة بثقة في مشاريعك الإلكترونية المختلفة.

ما هي وحدة شحن TP4056؟

وحدة شحن TP4056

وحدة TP4056 هي لوحة شحن صغيرة وجاهزة للاستخدام تعتمد على شريحة TP4056 IC، وهي شريحة شحن خطية متخصصة في شحن بطاريات الليثيوم أيون والليثيوم بوليمر أحادية الخلية، والتي يبلغ جهدها الاسمي عادةً 3.7V. وعلى عكس دوائر الشحن التي تحتاج إلى تصميم وتجميع العديد من المكونات بشكل منفصل، تأتي وحدة TP4056 مجهزة مسبقًا بالمكونات الأساسية مثل المقاومات والمكثفات ومؤشرات LED، مما يجعلها سهلة الاستخدام دون الحاجة إلى خبرة متقدمة في تصميم دوائر الشحن.

أهم المميزات التي تجعلها شائعة الاستخدام

  • تدعم بطاريات الليثيوم أيون والليثيوم بوليمر أحادية الخلية بجهد اسمي 3.7V.
  • توفر تيار شحن يصل إلى 1A.
  • تعتمد على مرحلتي الشحن بالتيار الثابت والجهد الثابت.
  • توقف عملية الشحن تلقائيًا عند وصول البطارية إلى مستوى الشحن الكامل.
  • توفر حماية من الشحن الزائد لزيادة أمان البطارية.
  • تصميم مدمج يوفر المساحة داخل المشاريع الإلكترونية.
  • مناسبة للمشاريع الإلكترونية DIY والأجهزة المحمولة والمشاريع التي تعمل بالبطاريات.
  • سهلة الدمج مع مشاريع Arduino وESP32 وغيرها من مشاريع المتحكمات الدقيقة.
  • توفر حلًا منخفض التكلفة لشحن بطاريات Li-ion وLiPo أحادية الخلية.
  • تحتوي على مؤشرات LED توضح حالة الشحن وحالة اكتمال الشحن.
  • يمكن ضبط تيار الشحن من خلال تغيير مقاومة تحديد التيار الخاصة بشريحة TP4056.
  • يمكن استخدامها مع مصادر طاقة USB ومصادر DC وفق تصميم الوحدة.
  • يمكن إضافة دائرة حماية للبطارية باستخدام شريحة حماية مثل DW01A.

مقدمة حول خصائص ووظائف شريحة TP4056

شريحة TP4056 ووظائفها الأساسية

نظرة عامة على شريحة TP4056

تُعد شريحة TP4056 من الشرائح المتخصصة في إدارة عملية شحن بطاريات الليثيوم أيون، وتُستخدم على نطاق واسع في مختلف تطبيقات الشحن. تحتوي الشريحة على مجموعة من وظائف التحكم والحماية، ولذلك فهي مناسبة للأجهزة المحمولة التي تعتمد على منافذ USB أو محولات الطاقة. كما تجمع في شريحة واحدة وظائف تنظيم تيار الشحن، ومراقبة حالة الشحن، ومجموعة من آليات الحماية الأساسية للبطارية.

الخصائص الأساسية

تشمل أهم الخصائص الأساسية لشريحة TP4056 ما يلي:

  • الشحن بتيار ثابت (CC).
  • الشحن بجهد ثابت (CV).
  • إيقاف عملية الشحن تلقائيًا عند اكتمال الشحن.
  • حماية من الشحن الزائد عند انخفاض تيار الشحن إلى مستوى الإنهاء المحدد.
  • الحماية من القصر وارتفاع درجة الحرارة.

التفاصيل الوظيفية

وضع الشحن بالتيار الثابت

في مرحلة الشحن بالتيار الثابت، تحافظ TP4056 على تيار شحن محدد وثابت حتى يقترب جهد البطارية من جهد إنهاء الشحن المحدد. تساعد هذه المرحلة على تسريع عملية الشحن مع تقليل التأثيرات السلبية على البطارية.

وضع الشحن بالجهد الثابت

عندما يصل جهد البطارية إلى جهد إنهاء الشحن المحدد مسبقًا، تنتقل TP4056 تلقائيًا إلى وضع الجهد الثابت. في هذه المرحلة تحافظ الشريحة على جهد ثابت، بينما ينخفض تيار الشحن تدريجيًا حتى تنتهي دورة الشحن.

الحماية من الشحن الزائد

تعتمد TP4056 على دائرة لمراقبة الجهد للتحكم في عملية الشحن. وعند وصول البطارية إلى جهد الشحن النهائي، تتوقف عملية الشحن تلقائيًا، مما يساعد على منع استمرار الشحن بعد اكتمال البطارية.

الحماية من القصر وارتفاع درجة الحرارة

تساعد وظيفة الحماية من القصر على الاستجابة بسرعة عند حدوث قصر في خرج الدائرة، مما يحد من التيار ويقلل احتمالية تلف المكونات. كما تراقب وظيفة الحماية الحرارية درجة حرارة الشريحة أثناء التشغيل، وتعمل على تقليل تيار الشحن عند ارتفاع درجة الحرارة بشكل مفرط للمساعدة في حماية الدائرة.

يوضح هذا القسم الخصائص الأساسية والوظائف الرئيسية لشريحة TP4056، وهو ما يساعد على فهم طريقة عملها في عملية شحن بطاريات الليثيوم أيون. وفي القسم التالي، سنتعرف بالتفصيل على مراحل الشحن ودور شريحة TP4056 في كل مرحلة.

مراحل شحن البطارية باستخدام TP4056

مخطط مراحل شحن البطارية باستخدام TP4056

  1. يجب أن يكون جهد التغذية الخارجي VCC، مثل منفذ USB أو مصدر 5V، أعلى من قيمة قفل الجهد الخاصة بشريحة TP4056 والتي تبلغ حوالي 3.6V، كما يجب أن يكون طرف التمكين CE في المستوى المرتفع. كذلك يجب أن يكون جهد مصدر التغذية أعلى من جهد البطارية حتى تبدأ عملية الشحن.
  2. عندما يكون جهد البطارية أقل من 2.9V، تبدأ الشريحة بشحن البطارية بتيار منخفض تمهيديًا.
  3. عندما يتجاوز جهد البطارية 2.9V، تنتقل الشريحة إلى وضع الشحن بالتيار الثابت، ويتم تحديد تيار الشحن بواسطة مقاومة تحديد التيار.
  4. عندما يصل جهد البطارية إلى 4.2V، يبدأ تيار الشحن في الانخفاض تدريجيًا، وتنتقل TP4056 إلى مرحلة الشحن بالجهد الثابت.
  5. عندما ينخفض تيار الشحن إلى حد إنهاء الشحن، والذي يعادل تقريبًا عُشر تيار الشحن في وضع التيار الثابت، تنتهي دورة الشحن.

المخطط التخطيطي لـ TP4056

TP4056 Diagram schematic

المخطط التخطيطي لدائرة TP4056

عند استخدام TP4056 لشحن البطارية وفي الوقت نفسه تشغيل حمل كهربائي متصل بها، قد تتعرض الشريحة لإجهاد حراري مرتفع، لذلك يُفضل استخدام دائرة لاختيار مصدر الطاقة تلقائيًا. عند توصيل USB، يحصل الحمل على الطاقة من مصدر USB بدلًا من سحبها مباشرة من دائرة الشحن. وعند فصل USB، ينتقل مصدر الطاقة تلقائيًا إلى البطارية.

  1. عند توصيل USB، يصبح الجهد بين R8 وR9 مرتفعًا، فيعمل Q2 ويتوقف Q1 عن العمل، وبذلك يقوم USB بشحن البطارية وتغذية الحمل U3 في الوقت نفسه.
  2. عند فصل USB، يصبح الجهد بين R8 وR9 منخفضًا، فيتوقف Q2 عن العمل ويعمل Q1، وبذلك توفر البطارية الطاقة للحمل U3.

مواصفات TP4056

المعلمة القيمة الوحدة
جهد طرف VCC -0.3 إلى 6.5 V
جهد أطراف PROG وBAT وCE وTEMP -0.3 إلى 6.5 V
جهد طرف CHRG -0.3 إلى 8 V
جهد طرف STDBY -0.3 إلى 8 V
تيار طرف BAT 1 A
تيار طرف PROG 2 mA
القدرة القصوى المبددة 1500 mW
درجة حرارة التشغيل المحيطة -40 إلى 85 °C
درجة حرارة التخزين -65 إلى 125 °C

لمزيد من التفاصيل حول الشريحة، يمكنك الرجوع إلى ورقة البيانات Datasheet.

توزيع الأطراف

TP4056 Chip

توزيع أطراف شريحة TP4056

الطرف الوظيفة والوصف
TEMP (Pin 1) مدخل استشعار درجة الحرارة. يمكن توصيل طرف TEMP بخرج الثرمستور NTC الموجود في حزمة بطارية الليثيوم أيون. إذا انخفض جهد TEMP عن 45% أو ارتفع عن 80% من جهد التغذية، تعتبر درجة حرارة البطارية خارج النطاق الآمن ويتم تعليق الشحن. ويمكن تعطيل وظيفة استشعار درجة الحرارة من خلال توصيل طرف TEMP بالأرضي.
PROG (Pin 2) طرف ضبط ومراقبة تيار الشحن. يتم تحديد تيار الشحن من خلال توصيل مقاومة RISET بين هذا الطرف والأرضي. أثناء الشحن بالتيار الثابت، يكون جهد هذا الطرف منظمًا عند حوالي 1V. ويمكن استخدام جهد طرف PROG لمراقبة تيار الشحن وفق العلاقة: IBAT = (VPROG / RPROG) × 1100.
GND (Pin 3) طرف الأرضي.
VCC (Pin 4) مدخل جهد التغذية الموجب. يوفر الطاقة اللازمة لتشغيل دائرة الشحن. عندما يصبح جهد VCC قريبًا جدًا من جهد BAT، تدخل الشريحة في وضع الإيقاف ويصبح تيار طرف BAT منخفضًا جدًا.
BAT (Pin 5) طرف توصيل البطارية. يتم توصيل الطرف الموجب للبطارية بهذا الطرف. يوفر BAT تيار الشحن للبطارية وينظم جهد الشحن النهائي عند 4.2V. يكون التيار المسحوب من هذا الطرف منخفضًا جدًا أثناء وضع التعطيل أو السكون.
STDBY (Pin 6) خرج مفتوح المصرف Open-Drain للإشارة إلى حالة الشحن. عند اكتمال دورة شحن البطارية، يتم سحب هذا الطرف إلى المستوى المنخفض بواسطة مفتاح داخلي، وفي غير ذلك يكون الطرف في حالة ممانعة عالية.
CHRG (Pin 7) خرج مفتوح المصرف Open-Drain للإشارة إلى حالة الشحن. أثناء شحن البطارية، يتم سحب هذا الطرف إلى المستوى المنخفض بواسطة مفتاح داخلي، بينما يكون في حالة ممانعة عالية عند عدم وجود عملية شحن.
CE (Pin 8) مدخل تمكين الشريحة. يؤدي وضع CE في المستوى المرتفع إلى تشغيل الشريحة في الوضع الطبيعي، بينما يؤدي سحب CE إلى المستوى المنخفض إلى إدخال TP4056 في وضع الإيقاف. ويمكن التحكم في CE باستخدام مستويات منطقية TTL أو CMOS.

ومخطط توصيل TP4056

لإنشاء دائرة بسيطة تقوم بشحن البطارية وتوفير الطاقة لجهاز في الوقت نفسه، يمكن الاستعانة بمخطط توصيل TP4056 المناسب.

مخطط توصيل وحدة TP4056

  • يمكن دمج الشحن والتفريغ في الدائرة، ويكون جهد الخرج مساويًا لجهد البطارية.
  • يمكن توصيل عدة بطاريات على التوازي عند توافقها مع متطلبات الدائرة.
  • إضاءة المؤشر الأحمر: البطارية قيد الشحن.
  • إضاءة المؤشر الأخضر: اكتمل شحن البطارية.
  • إضاءة المؤشرين الأحمر والأخضر معًا أو وميضهما: قد يشير ذلك إلى عدم تركيب البطارية، أو ضعف التلامس، أو تلف البطارية، أو انتهاء عمرها الافتراضي.

مقارنة بين TP4056 وTP4054 وTP4057 وTP5100

المعلمة TP4056 TP4054 TP4057 TP5100
تيار الشحن حتى 1A، قابل للضبط. حتى 500mA، ثابت. حتى 1A، ثابت. حتى 2A، قابل للضبط.
جهد الإدخال 4.5V–8V. 4.5V–6V. 4.5V–8V. 4.75V–12V.
البطاريات المدعومة بطارية Li-ion أو LiPo أحادية الخلية. بطارية Li-ion أو LiPo أحادية الخلية. بطارية Li-ion أو LiPo أحادية الخلية. بطارية Li-ion أو LiPo أحادية الخلية.
الحماية أساسية، للحماية من الشحن الزائد. أساسية، للحماية من الشحن الزائد. أساسية، للحماية من الشحن الزائد. متقدمة، تشمل الشحن الزائد والتفريغ الزائد والقصر.
مشاركة الحمل اختيارية. غير متوفرة. غير متوفرة. مدمجة.
أفضل استخدام المشاريع العامة، Arduino وبنوك الطاقة. الأجهزة منخفضة الاستهلاك والأجهزة القابلة للارتداء. مشاريع الشحن الثابت بتيار 1A. الأجهزة عالية القدرة، وشواحن الطاقة الشمسية والأجهزة اللوحية.

الخلاصة من المقارنة: تُعد TP4056 خيارًا عمليًا ومتعدد الاستخدامات للهواة والمشاريع الإلكترونية، لأنها تجمع بين إمكانية ضبط تيار الشحن والتكلفة المنخفضة ودعم بطاريات Li-ion وLiPo أحادية الخلية. أما المشاريع التي تحتاج إلى قدرة شحن أعلى فيمكن أن تستفيد من TP5100، بينما تناسب TP4054 التطبيقات الصغيرة منخفضة التيار.

أهم التطبيقات

  • الهواتف المحمولة وأجهزة PDA وأجهزة GPS.
  • قواعد ومحطات شحن البطاريات.
  • الكاميرات الرقمية والأجهزة المحمولة.
  • شواحن البطاريات التي تعمل عبر منفذ USB.
  • مشاريع Arduino والأجهزة الإلكترونية المحمولة.
  • بنوك الطاقة ومشاريع البطاريات القابلة لإعادة الشحن.

الأسئلة الشائعة

هل يمكن شحن بطاريات الليثيوم مباشرةً من منفذ USB؟
  1. جهد الإنهاء القياسي لشحن بطاريات الليثيوم هو 4.2V، بينما يوفر منفذ USB القياسي جهدًا يبلغ 5V. لذلك فإن توصيل البطارية مباشرةً بمنفذ USB قد يؤدي إلى شحن زائد، مما قد يتسبب في انتفاخ البطارية أو تلفها.
  2. قد يكون تيار مصدر USB أعلى من تيار الشحن المسموح به للبطارية، وعدم توافق تيار الشحن قد يؤدي إلى تلف البطارية أو تفعيل حماية التيار الزائد في دائرة الحماية.
  3. تحتاج بطاريات الليثيوم إلى إدارة دقيقة لعملية الشحن التي تمر عادةً بمراحل التيار الثابت ثم الجهد الثابت ثم إنهاء الشحن. لذلك فإن التوصيل المباشر لا يوفر إدارة الشحن المطلوبة.
ما وظيفة لوحة الحماية الصغيرة الموجودة على بطارية الليثيوم؟ وهل يمكن استخدامها للشحن؟
  • لا تُستخدم لوحة الحماية لشحن البطارية، وإنما وظيفتها الأساسية هي حماية البطارية من ظروف التشغيل غير الآمنة.
  • الحماية من الشحن الزائد: عند تجاوز جهد الشحن الحد الآمن، مثل 4.25V في بعض دوائر الحماية، يتم فصل دائرة الشحن.
  • الحماية من التفريغ الزائد: عندما ينخفض جهد البطارية عن جهد الفصل المحدد، مثل 2.5V في بعض الدوائر، يتم فصل دائرة التفريغ.
  • الحماية من القصر: تعمل الدائرة على فصل التيار بسرعة عند حدوث قصر كهربائي.
ما هو جهد الشحن العائم؟

عندما تصل البطارية إلى الشحن الكامل، لا يعني ذلك بالضرورة أن دائرة الشحن تتوقف عن مراقبتها بشكل كامل. في بعض أنظمة الشحن يتم الحفاظ على جهد محدد مع تيار منخفض جدًا لتعويض التفريغ الطبيعي للبطارية. ويُقصد بجهد الشحن العائم الجهد الذي تحافظ عليه دائرة الشحن بعد وصول البطارية إلى حالة الشحن الكامل.

لماذا قد يصبح وقت الشحن أطول عند زيادة جهد دخل TP4056؟

إذا ارتفع جهد دخل TP4056 بشكل ملحوظ، مثل 5.2V أو 5.5V، فقد ينخفض تيار الشحن عن القيمة الاسمية البالغة 1A. ويُعد ذلك أمرًا طبيعيًا في بعض ظروف التشغيل، لأن ارتفاع فرق الجهد عبر الشريحة يؤدي إلى زيادة الحرارة، ولذلك تقوم الشريحة بتقليل تيار الشحن للمساعدة في الحد من ارتفاع درجة الحرارة وحماية الدائرة.

هل يمكن للبطارية أن تشحن وتغذي المكونات الأخرى في الوقت نفسه بعد توصيل USB؟

لا يُنصح بتوصيل الحمل مباشرة بطريقة تجعل TP4056 مسؤولة عن شحن البطارية وتشغيل الحمل في الوقت نفسه، لأن الحمل قد يسبب إجهادًا حراريًا زائدًا على الشريحة. وللحصول على تشغيل أكثر أمانًا، يمكن استخدام دائرة لإدارة مصدر الطاقة تلقائيًا. عند توصيل USB يتم اختيار USB كمصدر للطاقة، وعند فصله يتم الانتقال تلقائيًا إلى البطارية.

الخلاصة

تُعد وحدة شحن TP4056 حلًا منخفض التكلفة وصغير الحجم وسهل الاستخدام لشحن بطاريات Li-ion وLiPo أحادية الخلية. وبفضل إمكانية ضبط تيار الشحن، ومؤشرات حالة الشحن، وإمكانية إضافة دائرة حماية للبطارية، فهي مناسبة للعديد من المشاريع الإلكترونية مثل الأجهزة المحمولة وبنوك الطاقة ومشاريع Arduino. كما أن تصميمها البسيط وسهولة دمجها في الدوائر يجعلها خيارًا عمليًا للمبتدئين والمستخدمين ذوي الخبرة في مجال الإلكترونيات.

Leave a comment