TP4056, tek hücreli 3,7V lityum iyon ve lityum polimer pilleri 5V USB beslemesinden sabit akım-sabit gerilim yöntemiyle 4,2V'a kadar şarj eden bir entegredir. Hazır modüllerde şarj akımı 1A'dir; kırmızı LED şarjı, yeşil ya da mavi LED dolduğunu gösterir. Pilden yük beslenecekse aşırı deşarj ve kısa devre koruması olan korumalı modül kullanılmalıdır.
Taşınabilir bir projeye 18650 pil koyduğunuzda iki ihtiyaç doğar: pili güvenle şarj etmek ve pilin aşırı boşalmasını önlemek. TP4056 modülleri bu iki işi çok düşük maliyetle çözer. Bu rehberde TP4056'nın nasıl çalıştığını, korumalı ve korumasız modül farkını, bağlantıyı ve şarj akımı ayarını anlatıyoruz.
TP4056 nedir?
TP4056, tek hücreli lityum iyon (Li-ion) ve lityum polimer (LiPo) piller için tasarlanmış, sabit akım ve sabit gerilim (CC/CV) yöntemiyle şarj yapan bir şarj entegresidir. 5V ile beslenir, pili 4,2V'a kadar doldurur ve dolunca şarjı kendiliğinden keser. Entegre tek başına SOP-8 kılıfta satılır; ama çoğu projede USB girişli hazır modüller kullanılır.
TP4056 nasıl şarj eder?
TP4056 önce pili sabit akımla şarj eder; pil gerilimi 4,2V'a ulaşınca sabit gerilime geçer ve akım belirli bir seviyenin altına düşünce şarjı tamamlar. Pil çok boşsa (yaklaşık 2,9V altı) önce düşük akımla ön şarj yapar. Bu yöntem lityum piller için doğru ve güvenli şarj biçimidir; Ni-MH şarj cihazları lityum piller için kullanılmamalıdır. Pilin özellikleri için 18650 pil rehberimize bakın.
Korumalı ve korumasız TP4056 modülü farkı nedir?
| Özellik | Korumasız modül | Korumalı modül |
|---|---|---|
| Şarj | Var | Var |
| Aşırı deşarj koruması | Yok | Var (yaklaşık 2,5V'ta keser) |
| Aşırı akım / kısa devre koruması | Yok | Var |
| Bağlantı uçları | B+ / B- | B+ / B- (pil) ve OUT+ / OUT- (yük) |
| Ne zaman | Kendi koruması olan pil ya da yalnızca şarj | Pilden yük beslenen projeler |
Pilden bir devreyi besleyecekseniz korumalı modül kullanın. Korumalı modüllerde DW01 koruma entegresi ve çift MOSFET bulunur; pil aşırı boşaldığında ya da kısa devre olduğunda yükü keser. Örnekler: TP4056 korumalı Type-C şarj devresi ve daha küçük korumalı mini Type-C modül. Yalnızca şarj gerekiyorsa mini USB'li korumasız modül yeterlidir.
TP4056 nasıl bağlanır?
- Pilin artı ucunu B+, eksi ucunu B- uçlarına bağlayın. Ters bağlantı modülü ve pili bozabilir.
- Korumalı modülde yükü (projenizi) OUT+ ve OUT- uçlarına bağlayın. Yükü doğrudan pil uçlarına bağlarsanız koruma devre dışı kalır.
- Modülü USB kablosuyla 5V bir kaynağa (telefon şarj adaptörü ya da bilgisayar) bağlayın. Bazı modüllerde IN+ / IN- lehim noktalarından da 5V verilebilir.
- Kırmızı LED şarjın sürdüğünü, yeşil ya da mavi LED pilin dolduğunu gösterir.
Projeniz 5V istiyorsa pilin 3,0-4,2V arasındaki gerilimi bir yükseltici (boost) modülle 5V'a çıkarılır; 3,3V istiyorsa düşük düşümlü bir regülatör kullanılır (voltaj regülatörü rehberi).
TP4056 şarj akımı nasıl ayarlanır?
TP4056'nın şarj akımı, PROG bacağına bağlı direnç (RPROG) ile belirlenir; hazır modüllerde bu direnç 1,2 kΩ'dur ve şarj akımı yaklaşık 1A'dir. Küçük kapasiteli bir pil için akımı düşürmek isterseniz bu direnci değiştirebilirsiniz:
| RPROG | Şarj akımı (yaklaşık) |
|---|---|
| 1,2 kΩ | 1000 mA |
| 2 kΩ | 580 mA |
| 3 kΩ | 400 mA |
| 5 kΩ | 250 mA |
| 10 kΩ | 130 mA |
Genel kural olarak şarj akımını pil kapasitesinin yaklaşık 0,5-1 katı (0,5C-1C) civarında tutun; örneğin 500 mAh bir LiPo için 250-500 mA uygundur.
Birden fazla pil nasıl şarj edilir?
TP4056 yalnızca tek hücre (1S) için uygundur; seri bağlı pilleri tek bir TP4056 ile şarj etmeyin. Paralel bağlı piller tek hücre gibi davrandığı için şarj edilebilir, ancak kapasite büyüdükçe şarj süresi uzar. İki seri hücre (2S) için dengeleme yapan uygun bir şarj ve koruma devresi gerekir; ör. 2S Li-ion/LiPo BMS şarj devresi.
Güvenlik ipuçları
- Şarj sırasında modül ısınır; havalandırmayı kapatmayın ve yanıcı yüzeylere koymayın.
- Hasarlı, şişmiş ya da ısınan pili şarj etmeyin.
- Kaliteli ve yeterli akım veren bir 5V kaynak kullanın.
- Uzun süre şarjda bırakılacak cihazlarda sıcaklık takibi düşünün.
Örnek bir pil: 3,7V 2600 mAh başlıklı 18650.
Sık sorulan sorular
TP4056 kaç amper şarj eder?
Hazır TP4056 modülleri genellikle 1,2 kΩ PROG direnciyle yaklaşık 1A şarj akımı verir. Bu akım PROG direnci değiştirilerek 130 mA civarına kadar düşürülebilir.
TP4056 ile 18650 kaç saatte dolar?
1A akımla 2600 mAh bir 18650 pil yaklaşık 3 saatte dolar. Şarjın son bölümünde sabit gerilim aşamasına geçildiği için akım azalır ve bu kısım biraz uzun sürer.
Korumalı TP4056 ile korumasız arasındaki fark nedir?
Korumalı modülde pili aşırı boşalma, aşırı akım ve kısa devreye karşı koruyan ek bir devre ve OUT çıkışları vardır. Korumasız modül yalnızca şarj eder; pilden yük beslenecekse korumalı modül kullanılmalıdır.
TP4056 şarj olurken cihaz kullanılabilir mi?
Korumalı modülde yük OUT uçlarına bağlıyken şarj sırasında cihaz çalışabilir. Ancak yük akım çektiği için şarj kontrolcüsü şarjın bittiğini doğru algılamayabilir; sürekli çalışan cihazlarda yük paylaşımlı (power path) şarj devreleri daha uygundur.
TP4056 LiPo pil şarj eder mi?
Evet. Tek hücreli 3,7V LiPo piller de 4,2V'a şarj edilir ve TP4056 bunlar için uygundur. Küçük kapasiteli LiPo pillerde şarj akımını PROG direnciyle pil kapasitesine uygun bir değere düşürün.
Özet
- TP4056, tek hücreli Li-ion ve LiPo pilleri 5V'tan 4,2V'a CC/CV yöntemiyle şarj eder.
- Pilden yük beslenecekse korumalı modül ve OUT uçları kullanılmalıdır.
- Hazır modüllerde şarj akımı 1A'dir; RPROG ile düşürülebilir.
- Şarj akımını pil kapasitesinin 0,5C-1C'si civarında tutun.
- Seri bağlı piller için TP4056 değil, dengelemeli BMS kullanın.