🔋 Скрытая функция TP4056/TP4057/TP4054 для управление зарядкой с микроконтроллера

Вступление

Cкорее всего вы знакомы с микросхемами зарядки Li-Ion/LiPo аккумуляторов:

• TP4056 (1A, SOIC-8)
• TP4057 (0.5A, SOT-23-6)
• TP4054 (0.4A, SOT-23-5)

Я применял её несколько раз и проблем с ней не возникало, главным их преимуществом является низкая цена и высочайшая доступность, ибо это чудо природы клепает чуть-ли не каждый китайский подвал 🐲

🔋 Просто зарядка с USB-C

⭐ Светодиодный тестер (проверяльщик), первый

🎼 Музыкальная коробка DFPlayer

Назначение выводов

Как видно, у старшей версии TP4056 есть вывод CE (Chip Enable), но у TP4057 и TP4054 нет такого вывода. Зато у всех микросхем присутствует PROG, который используется для задания зарядного тока через внешний резистор.

А теперь суть: Если подать на вывод PROG высокий уровень то микросхема выключает заряд (полностью обесточивает положительный выход BAT), что дает возможность остановить процесс заряда в любой нужный момент.

Схематическая реализация

Нужно просто подключить вывод PROG к микроконтроллеру напрямую либо через резистор небольшого сопротивления (кстати, это кусок схемы 🏡 обновленного датчика влажности почвы, теперь он на ESP32).

В этом случае нужно более продвинутое управление, а именно либо высокий уровень, либо высокоиспедансный (плавающий; вход без подтяжек), то есть вывод нужно переконфигурировать на лету:

Проверка на модуле TP4056

Посмотрим как это работает с испытанием на китайском модуле TP4056 с USB Type-C:

Для начала просто подключил синюю плату к питанию, на выводе PROG напряжение почти 0 В (аккумулятор не подключен), ну а на выход соответственно поступает 4.145В-4.224В (это у мультиметра такая интересная функция MIN/MAX 😎).

Теперь подключив 5В (ток до 5 мА) к выводу PROG на входе увидим плавное уменьшение напряжения до нуля (разряжается выходной конденсатор), то есть управление отлично сработало и микросхема полностью отключила напряжение по плюсу (зарядка не происходит):

То же самое, но с подключенным аккумулятором 18650 и амперметром. Когда зарядка разрешена, ток она происходит током 102 мА, а когда запрещена то полностью останавливается и ток 0 мА:

IBAT = 0.102A	IBAT = 0A

Заключение

🟢 Считаю функцию весь и весьма полезной ибо она позволит самостоятельно контролировать когда ( на каком уровне напряжения) будет завершена зарядка и при необходимости держать аккумулятор на оптимальном уровне заряда для продления срока службы.

Конечно же в этом случае понадобиться ещё и схема слежения за уровнем напряжения (в простейшем случае делитель с управляемым питанием).

🟢 В случае с TP4056, у которой присутствует вывод управления микросхемой (CE) можно использовать его для более простого управления (ВЫСОКИЙ - включено; НИЗКИЙ - выключено). Но вариант с использованием PROG более универсальный.

🧐 При испытаниях был применен простейший держатель щупа, сооруженный из подручных средств. Если проводите испытания/запуск электроники, то советую ознакомиться с очерком о нём:  Простое приспособление для проверка плат (испытаний электроники)