IP2312, tek hücreli lityum pilleri 5 V girişten en çok 3 A ile şarj eden senkron anahtarlamalı (buck) bir şarj entegresidir. TP4056 lineer çalışır, en çok 1 A verir ve fazla gerilimi ısıya çevirir. IP2312 yaklaşık %94 verimle çalıştığı için 18650 pili daha yüksek akımla ve daha az ısınarak şarj eder.
18650 pilli bir el feneri, taşınabilir hoparlör ya da robot yapıyorsanız TP4056 modülünün 1 A şarj akımı yavaş kalabilir: 2600 mAh bir hücre yaklaşık üç saatte dolar. Bu yazıda daha hızlı şarj için kullanılan IP2312 şarj modülünü anlatıyoruz: nasıl çalıştığını, datasheet değerlerini, TP4056'dan farkını, 3 A'in her pile uygun olup olmadığını ve doğru bağlantıyı. Lityum pille proje yapan hobici ve küçük üreticiler için hazırlandı.
IP2312 şarj modülü nedir?
IP2312, Injoinic firmasının ürettiği, tek hücreli (1S) Li-ion ve Li-polimer pilleri 5 V girişten şarj eden senkron anahtarlamalı (buck) bir şarj entegresidir. IP2312 şarj modülü ise bu entegreyi, bobini, Type-C girişi ve durum LED'lerini küçük bir karta toplayan hazır devredir. Entegre ESOP8 kılıflıdır ve 750 kHz'te anahtarlar.
Senkron anahtarlama, diyot yerine ikinci bir MOSFET kullanılması demektir; diyot kaybı olmadığı için verim yükselir. Entegre gerilimi bobinle düşürdüğü için 5 V ile pil gerilimi arasındaki fark ısıya dönüşmez. Şarj, lityum pillerin standart yöntemi olan sabit akım - sabit gerilim (CC/CV) ile yapılır: önce sabit akım, pil 4,2 V'a ulaşınca sabit gerilim ve azalan akım.
IP2312'nin teknik değerleri nelerdir?
IP2312, datasheet'e göre 4,5-5,5 V giriş kabul eder ve pili en çok 3 A ile şarj eder; şarj akımı dış bir dirençle ayarlanır. Temel değerler aşağıdadır.
| Özellik | IP2312 (datasheet) |
|---|---|
| Giriş gerilimi | 4,5-5,5 V (5 V) |
| En yüksek şarj akımı | 3 A, dış dirençle ayarlanır |
| Tam dolu gerilimi | 4,2 V (4,35 V sürümü ayrıca var) |
| Anahtarlama frekansı | 750 kHz |
| Şarj verimi | %94 (3,7 V pil, 2 A şarjda) |
| Kılıf | ESOP8 |
| Korumalar | NTC ile pil sıcaklığı, entegre aşırı sıcaklık, şarj zaman aşımı |
Modüller genellikle 3 A'e ayarlı satılır. Bazı kartlarda daha düşük akım için değiştirilebilen bir direnç ya da 4,2 V / 4,35 V seçimi için lehim köprüsü bulunur. 4,35 V ayarı yalnızca bu gerilim için üretilmiş (HV) pillerde kullanılır; sıradan bir 18650'yi 4,35 V'a şarj etmek tehlikelidir.
IP2312 bir şarj entegresidir; pili aşırı deşarja ve yük tarafındaki kısa devreye karşı korumaz. Pilden bir yük beslenecekse ayrı bir koruma devresi gerekir. Koruma devresinin mantığını BMS nedir, nasıl bağlanır yazımızda anlattık.
IP2312 ile TP4056 arasındaki fark nedir?
IP2312 ile TP4056 arasındaki temel fark çalışma yöntemidir: TP4056 lineer bir şarj entegresidir ve en çok 1 A verir, IP2312 ise anahtarlamalıdır ve 3 A'e kadar çıkar.
| Özellik | TP4056 | IP2312 |
|---|---|---|
| Çalışma | lineer | senkron anahtarlamalı (buck) |
| En yüksek şarj akımı | 1 A | 3 A |
| Giriş | 4-8 V (5 V önerilir) | 4,5-5,5 V |
| Tam dolu gerilimi | 4,2 V | 4,2 V (4,35 V sürümü var) |
| Isı kaybı (örnek) | 1 A'de ≈ 1,4 W | 2 A'de ≈ 0,47 W |
| Akım ayarı | RPROG direnci | dış direnç |
| Deşarj koruması | yalnızca "korumalı" modüllerde, ayrı devreyle | yok, ayrı devre gerekir |
TP4056'da kayıp güç, giriş ile pil gerilimi arasındaki farkın akımla çarpımıdır. 5 V girişte 3,6 V'luk pile 1 A verirken (5 − 3,6) × 1 = 1,4 W ısı çıkar; verim yalnızca 3,6 / 5 ≈ %72'dir. Entegre bu yüzden ısındığında akımı kendiliğinden düşürür. IP2312'de pile 3,7 V × 2 A = 7,4 W aktarılırken %94 verimle kayıp yaklaşık 0,47 W olur. Yani iki kat akımda yaklaşık üçte bir ısı oluşur.
TP4056 yine de küçük piller ve düşük akım için basit, ucuz bir çözümdür. TP4056 3,7V Type-C korumalı şarj devresi ve TP4056 3.7V lityum pil şarj modülü şarjın yanında deşarj koruması da içerir. Ayrıntılar TP4056 ile 18650 şarj devresi yazımızda.
3 A sınıfında anahtarlamalı başka 1S kartlar da vardır. 1S 2,8A Type-C Li-ion ve LiPo pil şarj devresi ile 1S 3,6A Type-C Li-ion ve LiPo pil şarj devresi, ürün sayfalarına göre 5-20 V Type-C girişle çalışır ve %93'e kadar verim verir. Bu kartların sayfasında entegre adı yazmaz; değerlerini IP2312 datasheet'ine göre değil, ürün sayfasına göre değerlendirin.
18650 pil 3 A ile şarj edilir mi?
Her 18650 pil 3 A ile şarj edilemez; izin verilen şarj akımı pilin datasheet'inde yazar. Pek çok hücrede standart şarj 0,5C, en yüksek şarj akımı ise 1C civarındadır. C, kapasitenin amper karşılığıdır: 2600 mAh için 1C = 2,6 A.
| Pil kapasitesi | 0,5C | 1C | 3 A kaç C eder? |
|---|---|---|---|
| 1200 mAh | 0,6 A | 1,2 A | 2,5C (yüksek) |
| 1500 mAh | 0,75 A | 1,5 A | 2C (yüksek) |
| 2600 mAh | 1,3 A | 2,6 A | ≈ 1,15C |
| 3000 mAh | 1,5 A | 3 A | 1C |
Tabloya göre 3 A, ancak 3000 mAh ve üstü, hızlı şarjı destekleyen hücreler için uygundur. 3.7V 2600mAh 18650 Li-ion şarjlı pil gibi bir hücrede akımı 1,3-2,6 A aralığına indirmek daha güvenlidir. Kaba hesapla 2600 mAh pil 1 A ile yaklaşık 3 saatte, 2,6 A ile yaklaşık 1,5 saatte dolar; sabit gerilim bölümü bu süreye eklenir.
Şarjda pil sıcaklığını izleyin. Li-ion hücreler için genel şarj sıcaklık aralığı 0-45 °C'dir; donma noktasının altında şarj edilmez. Kartta NTC girişi varsa pile temas eden bir NTC bağlayın. 18650 hakkında daha fazlası için 18650 Li-ion pil rehberimize bakabilirsiniz.
IP2312 şarj modülü nasıl bağlanır?
IP2312 şarj modülü, B+ ucu pilin artısına, B− ucu eksisine gelecek şekilde bağlanır ve Type-C girişten 5 V verilir. Adım adım:
- Pili bağlamadan önce kart üzerindeki B+ ve B− yazılarını kontrol edin. Ters bağlanan pil kartı bozabilir.
- Pil gerilimini multimetreyle ölçün. Uzun süre boş kalmış, 2,5 V'un altına inmiş bir hücre hasarlı olabilir; hızlı şarja koymayın.
- Pili 18650 tekli pano tipi kapaklı pil yuvası gibi bir yuvaya takın ya da punta kaynaklı nikel şeritle bağlayın. 3 A'de ince kablo ve zayıf yay ısınır; en az 0,5 mm² kablo kullanın.
- Type-C girişe 5 V 3 A verebilen bir adaptör bağlayın. Bilgisayarın USB portu 0,5-0,9 A verir; bu durumda şarj akımı da düşer.
- LED'leri izleyin. Çoğu kartta bir renk şarjı, diğeri dolu durumu gösterir; renkler karta göre değişir.
- İlk şarjda pilin ve kartın sıcaklığını birkaç dakikada bir kontrol edin.
Sık sorulan sorular
IP2312 hızlı şarj adaptörüyle çalışır mı?
Evet, IP2312 hızlı şarj adaptörüyle çalışır, ama yalnızca 5 V kullanır. Entegre QC ya da PD ile 9 V veya 12 V istemez; adaptör pazarlık olmadan 5 V verir. Adaptörün 5 V'ta en az 3 A verebildiğini etikette kontrol edin. Type-C - Type-C kabloyla şarj başlamıyorsa kartta CC dirençleri olmayabilir; USB-A - Type-C kablo deneyin.
IP2312 ile iki 18650 aynı anda şarj edilir mi?
Paralel bağlı iki 18650 tek hücre gibi davranır ve IP2312 ile şarj edilebilir. Takmadan önce iki pilin gerilimleri birbirine yakın olmalıdır. Seri bağlı iki pil (2S, 8,4 V) ise IP2312 ile şarj edilmez; 2S için ayrı bir şarj devresi ve dengeleme yapan BMS gerekir. Paralel pakette 3 A iki hücreye bölünür.
IP2312 şarj ederken pilden cihaz beslenebilir mi?
Yük doğrudan pile paralel bağlanırsa şarj akımının bir kısmı yüke gider ve şarjın bittiğini algılamak zorlaşır. Kısa süreli ve küçük yüklerde sorun çıkmayabilir, ama sürekli çalışan bir cihazda yük ve şarj yolunu ayıran bir powerbank ya da UPS modülü daha doğrudur. Pil koruması için ayrıca bir BMS kullanın.
IP2312 TP4056'dan her zaman daha mı iyidir?
Hayır, IP2312 her durumda daha iyi değildir. 3000 mAh ve üstü 18650'yi hızlı doldurmak için uygundur. 300-1000 mAh LiPo pillerde 3 A fazla gelir; akımı düşürmek gerekir. Küçük pillerde ve az parça isteyen projelerde 1 A ve altına ayarlanabilen TP4056 hâlâ pratik bir seçimdir.
Pil tam dolunca IP2312 ne yapar?
Pil 4,2 V'a ulaşınca IP2312 sabit gerilime geçer ve akım giderek azalır; akım belirli bir değerin altına inince şarjı sonlandırır ve LED dolu durumuna döner. Şarj zaman aşımı koruması, uzun süre dolmayan bir pilde şarjı durdurur. Pili haftalarca şarj cihazında bırakmak yine de önerilmez.
Özet
- IP2312, 5 V girişten tek hücreli lityum pili en çok 3 A ile şarj eden senkron anahtarlamalı bir şarj entegresidir.
- TP4056 lineerdir ve en çok 1 A verir; 1 A'de yaklaşık 1,4 W ısı çıkar. IP2312 2 A'de %94 verimle yaklaşık 0,47 W kaybeder.
- 3 A her pile uygun değildir: 2600 mAh hücre için 1C = 2,6 A'dir; küçük pillerde akımı düşürün.
- IP2312 deşarj koruması yapmaz; yük bağlanacaksa BMS ya da korumalı pil kullanın.
- 5 V 3 A adaptör, doğru kutup ve yeterli kablo kesitiyle bağlayın; ilk şarjda sıcaklığı izleyin.