TP4056锂电池充放电芯片使用详解

TP4056锂电池充放电芯片使用详解

TP4056是一款专为单节锂电池或锂聚合物电池设计的线性充电器，其最大充电电流可达1A，并包含两个漏极开路的输出状态指示灯，用于指示电路状态。

TP4056充电过程详解

当电池电压低于2.9V时，TP4056采用小电流对电池进行预充电。当电池电压超过2.9V时，进入恒流充电模式，充电电流由PROG引脚与GND之间的电阻决定。当电池电压接近4.2V时，进入恒压充电模式，充电电流逐渐减小直至充电结束。当检测到电池电压降至4.1V以下时，TP4056会自动开始新的充电周期。

常见问题解答

问题1：锂聚合物电池可以通过电源直接进行充电吗？

锂电池的充电电压一般为4.2V，充电过程中需要根据电池容量和电压调整充电电流。直接使用电源供电无法保证电流稳定性，可能导致电压过高或电流过大的问题。此外，锂电池本身没有过充、过放、过热保护，而TP4056提供了这些保护功能。

问题2：锂电池顶端的小板子能否用于充电？

聚合物锂电池顶部的保护板主要功能是防止过充、过放、过流和短路损坏，但不能提供精确的充电电流控制。TP4056充电管理芯片则能实现精准的电流控制和分阶段充电管理。

TP4056引脚详解

• PROG引脚：恒流充电电流设置端。通过连接电阻到GND端来设定充电电流，在小电流充电阶段电压限制在0.1V，在恒流充电阶段电压固定在1V。
• VCC/GND引脚：输入电源电压正负极。Vcc的输入电压必须大于欠压锁定阈值且大于BAT管脚电压100mV时才开始充电。当Vcc输入电压低于欠压锁定阈值或与BAT管脚电压差小于30mV时，TP4056将进入低功耗停机模式。
• BAT引脚：电池正极连接端。在芯片禁止工作或睡眠模式下，BAT引脚漏电电流小于2μA。在工作模式下，BAT引脚向电池提供充电电流和4.2V限制电压。
• STDBY/CHRG引脚：充电状态指示端。充电完成时，STDBY引脚被内置开关拉低；正在充电时，CHRG引脚被拉低。其他情况两个引脚处于高阻态。

充电状态指示灯说明

充电电流计算

充电电流的选择通常为电池容量的1C或0.5C。例如，1000mAh容量的锂电池，其充电电流可以取1000mA或500mA。计算公式为：

[ R = \frac{1200}{I} ]

其中，I为充电电流（mA），R为电阻值（kΩ）。

实际应用电路设计

在实际电路设计中，可以省略温度检测相关的R1、R2和NTC（热敏电阻）。BAT引脚需要连接电池正极，可以通过焊盘或排针孔焊接。需要注意的是，5V输入电压通常会串联一个0.3Ω的电阻。

PCB设计要点

• 使用Type-C接口进行5V供电。
• EP引脚是芯片底部的散热焊盘，通常需要连接到GND，并通过过孔连接到其他区域的GND以增强散热性能。
• 给电池预留焊盘用于连接正负极。

原理图

PCB布局