TP4056功能描述TP4056是一款完整的单体锂离子电池,带恒流 恒压线性充电器。底部带散热器的SOP8 MSOP8封装和少量外部元件使TP4056成为便携
TP4056功能描述TP4056是一款完整的单体锂离子电池,带恒流/恒压线性充电器。底部带散热器的SOP8/MSOP8封装和少量外部元件使TP4056成为便携式应用的理想选择。TP4056可以适用于USB电源和适配器电源。
由于内部PMOSFET架构和防反向充电电路,无需外部隔离二极管。热反馈可以自动调整充电电流,以限制高功率运行或高环境温度条件下的芯片温度。充电电压固定在4.2V,充电电流可以通过电阻在外部设置。当充电电流在达到最终浮充电压后降至设定值的1/10时,TP4056将自动终止充电周期。
当输入电压(交流适配器或USB电源)被移除时,TP4056自动进入低电流状态,将电池漏电流降低到2uA以下。TP4056也可以在有电源时进入关机模式,以降低电源电流?到达?55uA .TP4056的其他功能包括电池温度检测、欠压锁定、自动充电和两个用于指示充电结束的LED状态引脚。
TP4056具有高达1000mA的可编程充电电流。
不需要MOSFET、检测电阻或隔离二极管。
完整的线性充电器,SOP封装,适用于单个锂离子电池
恒流/恒压操作,以及可以最大化充电速率而没有过热危险的热调节功能。
4.2V预设充电电压,精度为1%
电池充电检测的充电电流监控器输出
自动充电
充电状态、无电池和故障状态显示双输出。
C/10充电终止
待机模式下的电源电流为55uA。
2.9V涓流充电
软启动限制浪涌电流。
电池温度监控功能
提供8引脚SOP-PP封装。
TP4056引脚图及其功能
TP4056引脚功能TEMP(引脚1):电池温度检测输入。用电流将TEMP引脚连接到NTC传感器的输出。如果TEMP引脚上的电压低于输入电压的45%或高于输入电压的80%,这意味着电池温度过低或过高,充电将暂停。如果TEMP直接连接到GND,电池温度检测功能被取消,其他充电功能正常。
PROG (pin 2):恒流充电电流设定和充电电流监控端子。通过在PROG引脚与地之间连接一个外部电阻,可以对充电电流进行编程。在预充电阶段,该引脚的电压被调制为0.1V;在恒流充电阶段,此引脚的电压固定在1V。在所有充电状态模式下,测量此引脚的电压可以根据以下公式估算充电电流:
GND(引脚3):电源接地。
VCC(引脚4):输入电压的正输入端。这个管脚的电压就是内部电路的工作电源。当Vcc和BAT引脚的电压差小于30mV时,TP4056将进入低功耗关断模式,BAT引脚的电流小于2uA。
BAT(引脚5):电池连接端子。将电池的正极连接到此引脚。当芯片被禁止工作或休眠时,BAT管脚的漏电流小于2uA。BAT引脚为电池提供充电电流和4.2V的限制电压。
STDBY(引脚6):电池充电完成指示器。当前充电完成后,STDBY被内部开关拉至低电平,表示充电完成。此外,STDBY引脚将处于高阻态。
GHRG开漏输出的充电状态指示器(引脚7)。充电器给电池充电时,CHRG引脚被内部开关拉至低电平,表示正在充电;否则,CHRG引脚处于高阻态。
CE(引脚8)芯片只能启动输入端子。高输入电平将使TP4056处于正常工作状态;低输入电平使TP4056处于禁止充电的状态。CE引脚可以由TTL电平或CMOS电平驱动。
TP4056的电气特性
完整的充电周期(1000毫安时电池)
TP4056的框图和工作原理
TP4056是专为锂离子或锂聚合物电池设计的线性充电器电路。利用芯片内部的功率晶体管对电池进行恒流恒压充电。充电电流可通过外部电阻编程,最大持续充电电流可达1A,无需增加扼流二极管和电流检测电阻。TP4056包括两个开漏输出的状态指示输出,充电状态指示端子CHRG和电池故障状态指示输出端子STDBY。当芯片结温超过145时,芯片内部的电源管理电路会自动降低充电电流。该功能使用户能够最大限度地利用芯片的电源处理能力,而不必担心芯片过热和损坏芯片或外部元件。这样用户就可以不用考虑最坏情况,而只根据典型情况来设计充电电流,因为TP4056会在最坏情况下自动降低充电电流。
当输入电压大于电源的低电压检测阈值且芯片使能输入被拉高时,TP4056开始给电池充电,CHRG引脚输出低电平,表示正在充电。如果电池电压低于3V,充电器用小电流对电池进行预充电。当电池电压超过3V时,充电器使用恒流模式为电池充电,充电电流由PROG引脚和GND之间的电阻RPROG决定。当电池电压接近4.2V时,充电电流逐渐减小,TP4056进入恒压充电模式。当充电电流降低到充电结束阈值时,充电周期结束,CHRG端输出高阻抗状态,STDBY端输出低电位。
充电结束阈值为恒流充电电流的10%。当电池电压降至充电阈值以下时,会自动开始新的充电周期。芯片内部的高精度电压基准源、误差放大器和电阻分压网络保证了电池端调制电压的精度在1.5%以内,满足锂离子电池和锂聚合物电池的要求。当输入电压失效或输入电压低于电池电压时,充电器进入低功耗睡眠模式,电池端消耗的电流小于3uA,从而增加待机时间。如果使能输入CE连接到低电平,充电器停止充电。
充电电流由连接在PROG引脚和地之间的电阻设置。整定电阻和充电电流按以下公式计算:根据所需充电电流确定电阻的阻值。
在客户的应用中,可以根据需要选择合适的RPROG大小,RPROG与充电电流的关系可以参考下表确定:
充电终止当充电电流在达到最终浮充电压后降至设定值的1/10时,充电周期终止。这种情况通过使用内部滤波器比较器控制PROG引脚来检测。当PROG引脚上的电压降至100 mv以下超过tTERM(通常为1.8ms)时,充电终止。充电电流被锁定,TP4056进入待机模式,此时输入电源电流降至55UA。(注意:C/10终端在涓流充电和热限制模式下会失效)。
充电时,BAT管脚上的瞬态负载会使PROG管脚的电压在DC充电电流下降到设定值的1/10之前暂时下降到100mV以下。终端比较器的1.8ms滤波时间($ TERM t)确保这种性质的瞬态负载不会导致充电周期过早终止。一旦平均充电电流降至设定值的1/10以下,TP4056将终止充电周期,并停止通过BAT引脚提供任何电流。在这种状态下,BAT引脚上的所有负载都必须由电池供电。在待机模式下,TP4056持续监控BAT引脚的电压。如果此引脚的电压降至4.05V的充电阈值(RECHRG V)以下,则另一个充电周期开始,电流再次供应给电池。
充电状态指示器
典型充电循环的状态图
TP4056应用电路图1、适用于需要电池温度检测功能、电池温度异常指示和充电状态指示的应用。
2、适用于需要充电状态指示而不需要电池温度监控的应用
5、红色LED表示充电状态,绿色LED表示充电结束状态,增加散热功率电阻。
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