معرفی آیسی شارژر باتری لیتیوم TP4056
آیسی TP4056 یک تراشه‌ی مدیریت شارژ لیتیوم‌یون تک‌سل از نوع Linear Li-Ion Battery Charger است که برای شارژ مستقیم سلول‌های لیتیوم از طریق درگاه USB یا منبع ۵ ولت طراحی شده است. این تراشه با ترکیب سادگی، قیمت مناسب و عملکرد پایدار، به یکی از پرکاربردترین آی‌سی‌ها در مدارهای شارژ باتری‌های لیتیومی تبدیل شده است. TP4056 قادر است باتری‌های لیتیوم‌یون یا لیتیوم‌پلیمر تک‌سل را با جریان حداکثر ۱ آمپر به صورت خودکار و ایمن شارژ کند.
ویژگی‌های عملکردی TP4056
TP4056 یک شارژر خطی (Linear) است که تمام مراحل شارژ — شامل پیش‌شارژ، شارژ با جریان ثابت (CC)، شارژ با ولتاژ ثابت (CV) و قطع خودکار پس از شارژ کامل — را به صورت هوشمند انجام می‌دهد. ولتاژ خروجی شارژ در این تراشه به‌طور دقیق روی ۴٫۲ ولت تنظیم شده و هنگامی که جریان شارژ به حدود ۱۰٪ جریان نامی برسد، فرآیند شارژ متوقف می‌شود تا از شارژ بیش‌ازحد باتری جلوگیری شود.
یکی از مزایای اصلی این آیسی، سادگی در طراحی است. تنها با افزودن چند مقاومت و خازن خارجی، می‌توان یک مدار شارژر کامل و قابل‌اعتماد ساخت. مقدار مقاومت بین پایه‌های PROG و GND جریان شارژ را تعیین می‌کند؛ برای مثال مقاومت ۱٫۲ کیلو‌اهم جریان شارژ را حدود ۱ آمپر تنظیم می‌کند. علاوه بر این، TP4056 دارای پایه‌های CHRG و STDBY است که با اتصال LED به آن‌ها، می‌توان وضعیت شارژ (در حال شارژ یا شارژ کامل) را نمایش داد.
قابلیت‌های حفاظتی آیسی شارژر باتری لیتیوم TP4056
این تراشه به طور داخلی به حفاظت در برابر دمای بالا (Thermal Regulation) مجهز است. در صورت افزایش دمای چیپ، جریان شارژ به‌طور خودکار کاهش می‌یابد تا از آسیب جلوگیری شود. همچنین، در برابر اتصال کوتاه یا قطع شدن باتری رفتار ایمن دارد و از بروز خطرات احتمالی جلوگیری می‌کند. همین ویژگی‌ها باعث شده TP4056 در انواع پروژه‌های شارژ باتری مورد اعتماد طراحان قرار گیرد.
کاربردهای TP4056
TP4056 در طیف وسیعی از محصولات قابل شارژ مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ از جمله پاوربانک‌ها، اسپیکرهای بلوتوث، دستگاه‌های پوشیدنی، ماژول‌های IoT، و مدارهای قابل‌حمل. همچنین ماژول‌های آماده‌ی شارژر باتری تک‌سل که در بازار وجود دارند، تقریباً همگی از این تراشه به عنوان هسته‌ی اصلی استفاده می‌کنند.
نکات طراحی و خرید آیسی شارژر باتری لیتیوم TP4056
در هنگام طراحی مدار با TP4056 باید به دفع حرارت توجه داشت، زیرا این آیسی از نوع خطی است و توان تلف‌شده در آن با رابطه‌ی (Vin − Vbat) × I شارژ قابل محاسبه است. در صورتی که ولتاژ ورودی ۵ ولت و باتری نزدیک به ۳٫۷ ولت باشد، اتلاف گرما نسبتاً زیاد می‌شود، بنابراین طراحی مسیر مسی بزرگ‌تر برای خنک‌سازی توصیه می‌گردد. همچنین توجه داشته باشید که این تراشه برای یک سلول تکی لیتیومی (۳٫۷ ولت نامی) طراحی شده است و نباید مستقیماً برای پک‌های چندسل استفاده شود.
در زمان خرید این آیسی، به کیفیت تولیدکننده و نوع بسته‌بندی توجه کنید. پکیج رایج آن SOP-8 است و نسخه‌های ماژول آماده نیز در بازار به وفور یافت می‌شوند. نسخه‌های اصلی TP4056 معمولاً عملکرد پایدارتری دارند و از نظر دقت ولتاژ شارژ و حفاظت حرارتی مطمئن‌تر هستند.
