خلاصه ۳ خطی
فهرست مطالب13 بخش
- چی لازم دارید؟
- TP4056 از نگاه دیتاشیت چه کار میکند؟
- تنظیم جریان شارژ با RPROG
- حفاظت باتری: DW01 و FS8205 روی این ماژول؟
- جاباتری ۱۸۶۵۰ روی سایت
- از باتری به ولتاژ پایدار پروژه
- گزینه ۱: AMS1117 خطی
- گزینه ۲: Mini-360 سوئیچینگ
- بستن مدار پیشنهادی (تکسل + TP4056)
- ایمنی لیتیوم (اجباری)
- جدول عیب‌یابی رایج
- چرخه‌ی شارژ را چطور با مولتیمتر ببینید؟
- پاوربانک دست‌ساز با همین قطعات؟
- سؤالات متداول
- آیا ماژول TP4056 ایکانو محافظ باتری دارد؟
- آیا میتوان دو سلول ۱۸۶۵۰ را سری با TP4056 شارژ کرد؟
- جریان شارژ ماژول چقدر است و چطور عوض میشود؟
- از یک سلول ۱۸۶۵۰ چطور ۵ ولت یا ۳٫۳ ولت پایدار بسازم؟
- LED ماژول روشن نمیشود؛ باتری شارژ میگیرد؟
- جمع‌بندی
- ماژول TP4056 یک شارژر خطی CC/CV برای یک سل لیتیوم‌یون یا لیتیوم‌پلیمر است: ولتاژ نهایی ۴٫۲ ولت با دقت ±۱٪ و جریان قابل برنامهریزی تا ۱۰۰۰ میلیآمپر، طبق دیتاشیت NanJing Top Power.
- طبق FAQ صفحهی کالای ایکانو، همین ماژول مدار محافظ تخلیه و اضافهجریان ندارد و فقط شارژ را کنترل میکند. اگر بار مستقیم به باتری وصل میشود، به BMS جدا یا نسخه‌ی دارای محافظ نیاز دارید.
- خروجی باتری حدود ۳٫۰ تا ۴٫۲ ولت است؛ برای ۵ ولت از تکسل مبدل افزاینده (بوست) لازم است و Mini-360 که کاهنده است و ورودی بالای ۴٫۷۵ ولت می‌خواهد، با تکسل کار نمی‌کند. AMS1117-3.3 هم به خاطر افت ولتاژش فقط وقتی ولتاژ باتری از ۳٫۳ ولت به‌علاوه‌ی افت بیشتر باشد ۳٫۳ ولت پایدار می‌دهد. باتری لیتیومی را هرگز سری با TP4056 شارژ نکنید، روی فلز نگذارید و جریان شارژ را از ظرفیت سلول بیشتر نگیرید.
اگر در انتخاب منبع تغذیه فقط مقایسه‌ی کلی باتری و آداپتور را دیده‌اید، اینجا مسیر عملی را می‌بندیم: یک سلول ۱۸۶۵۰، یک ماژول شارژر TP4056، جاباتری مناسب، و در صورت نیاز رگولاتور برای تغذیهٔ میکروکنترلر. همه‌ی اعداد الکتریکی از دیتاشیت رسمی TP4056 یا صفحهی کالای ایکانو است؛ ظرفیت آمپرساعت سلول یا جریان‌های ساختگی برای باتری‌های بی‌نام در متن نیست. برای انتخاب دیود خروجی مبدل (مثلاً شاتکی در باک) به راهنمای دیود شاتکی نگاه کنید — دو مقاله با هم منتشر می‌شوند.
چی لازم دارید؟
| قطعه | نقش | نکته |
|---|---|---|
| ماژول TP4056 با ورودی Micro USB | شارژ CC/CV تکسل تا حدود ۱ آمپر | شناسه ۱۱۰۱؛ موجود |
| جاباتری تکی ۱۸۶۵۰ سیمی | نگهداری یک سلول | قطبیت را رعایت کنید |
| جاباتری دوتایی موازی ۱۸۶۵۰ | دو سلول موازی (ولتاژ همان ۳٫۷ ولت اسمی، ظرفیت جمع) | فقط موازی؛ نه سری |
| جاباتری چهارتایی ۱۸۶۵۰ | چهار جایگاه؛ سیم‌بندی را خودتان چک کنید | برای شارژ با TP4056 فقط پیکربندی تکسل یا موازی امن است |
| AMS1117-3.3 یا AMS1117-5.0 | خروجی خطی ثابت | افت ولتاژ و گرما را حساب کنید |
| ماژول Mini-360 (MP2307) | کاهنده‌ی سوئیچینگ قابل تنظیم | ورودی ۴٫۷۵ تا ۲۳ ولت طبق صفحهی کالا |
جاباتری سه‌تایی و دوتایی غیرموازی در زمان نوشتن این مقاله ناموجود بودند؛ لینک‌شان را نگذاشته‌ایم. سلول ۱۸۶۵۰ را فروشگاه به‌عنوان کالای جدا (باتری آماده) لزوماً نمی‌فروشد؛ از سلول سالم و هم‌ظرفیت، ترجیحاً با محافظ داخلی یا همراه BMS خارجی، استفاده کنید.
TP4056 از نگاه دیتاشیت چه کار میکند؟
طبق دیتاشیت NanJing Top Power ASIC Corp. (TP4056، REV 2.0)، این آیسی یک شارژر خطی کامل برای یک سلول لیتیوم‌یون است:
- حالت جریان ثابت (CC) تا وقتی ولتاژ باتری به نزدیکی ولتاژ نهایی برسد؛ جریان با مقاومت RPROG تنظیم میشود.
- حالت ولتاژ ثابت (CV) روی ۴٫۲ ولت؛ محدوده‌ی VFLOAT در جدول مشخصات ۴٫۱۵۸ تا ۴٫۲۴۲ ولت است (±۱٪).
- پایان شارژ C/10: وقتی جریان شارژ بعد از رسیدن به ولتاژ نهایی به یک‌دهم جریان برنامه‌ریزی‌شده برسد، چرخه تمام میشود.
- شارژ قطره‌ای (trickle): اگر ولتاژ باتری زیر حدود ۲٫۹ ولت باشد، جریان کمتر (مثلاً حدود ۱۳۰ میلیآمپر با RPROG=۱٫۲k) اعمال میشود تا سلول به سطح امن برسد.
- شارژ مجدد خودکار: اگر ولتاژ BAT بعد از پایان شارژ زیر آستانه‌ی حدود ۴٫۰۵ ولت برود، چرخه‌ی جدید شروع میشود.
- تنظیم حرارتی: اگر دمای تراشه به حدود ۱۴۵ درجه نزدیک شود، جریان شارژ کم میشود تا آیسی آسیب نبیند.
ورودی کاری معمول ۵ ولت USB است؛ محدوده‌ی مطلق ورودی در دیتاشیت تا ۸ ولت آمده است. وقتی ورودی برداشته شود، جریان کشیده‌شده از باتری کمتر از ۲ میکروآمپر است. پایه‌های CHRG و STDBY وضعیت شارژ و پایان شارژ را با LED نشان می‌دهند (روی ماژول‌های رایج معمولاً قرمز = شارژ، آبی/سبز = تمام).
تنظیم جریان شارژ با RPROG
دیتاشیت رابطه را این‌طور می‌دهد: در حالت جریان ثابت، ولتاژ پایهٔ PROG حدود ۱ ولت است و
IBAT = (VPROG / RPROG) × 1200
یا به‌صورت عملی RPROG (کیلو اهم) ≈ 1200 / IBAT (میلیآمپر). جدول همان دیتاشیت:
| RPROG | IBAT تقریبی (دیتاشیت) |
|---|---|
| ۱۰ kΩ | ۱۳۰ mA |
| ۵ kΩ | ۲۵۰ mA |
| ۲ kΩ | ۵۸۰ mA |
| ۱٫۲ kΩ | ۹۰۰ mA |
| ۱٫۱ kΩ | ۱۰۰۰ mA |
ماژول آمادهی فروشگاه طبق مشخصات کالا برای جریان حدود ۱ آمپر تنظیم شده است (معادل مقاومت PROG نزدیک ۱٫۱ تا ۱٫۲ کیلواهم روی برد). قانون امن: جریان شارژ را از نرخ توصیهشدهی سازندهی همان سلول بالاتر نبرید. اگر روی سلول یا بسته‌بندی‌اش نرخ شارژ نوشته نشده، جریان را محافظه‌کارانه پایین نگه دارید (مثلاً چند صد میلیآمپر) و هرگز عدد ظرفیت را از روی حدس وارد محاسبات نکنید.
حفاظت باتری: DW01 و FS8205 روی این ماژول؟
خیلی از ماژول‌های بازار، کنار TP4056 یک مدار حفاظت (اغلب با تراشه‌هایی مثل DW01 و ماسفت دوبل FS8205) دارند که اضافه‌تخلیه، اضافه‌شارژ و اتصال کوتاه مسیر باتری را قطع میکند. اما:
- در فروشگاه ایکانو محصول جداگانه‌ای با نام DW01 یا FS8205 نیست.
- FAQ رسمی صفحهی کالای همین ماژول TP4056 می‌گوید: «این مدل طبق مشخصات محصول بدون مدار محافظ تخلیه و اضافهجریان است و فقط شارژ را کنترل میکند.»
پس اگر بار (موتور، ماژول وای‌فای، لامپ) را مستقیم به باتری وصل می‌کنید، تخلیه‌ی عمیق یا اتصال کوتاه را خودتان باید با BMS جدا، فیوز مناسب، یا سلولی که محافظ داخلی دارد کنترل کنید. TP4056 فقط مسیر شارژ از ۵ ولت به باتری را مدیریت میکند؛ مسیر بار را ایمن نمی‌کند.
جاباتری ۱۸۶۵۰ روی سایت
| مدل | جایگاه | وضعیت موجودی (زمان نگارش) | یادداشت |
|---|---|---|---|
| تکی سیمی | ۱ | موجود | ساده‌ترین شروع با یک سلول |
| دوتایی موازی سیمی | ۲ موازی | موجود | ولتاژ همان تکسل؛ ظرفیت جمع میشود — برای شارژ با یک TP4056 فقط اگر هر دو سلول سالم و همولتاژ باشند |
| چهارتایی | ۴ | موجود | قبل از شارژ، سیم‌بندی سری/موازی را با مولتیمتر چک کنید |
جاباتری فقط نگهدارنده است؛ قطبیت را اشتباه نگیرید. صفحهی کالا برای مدل تکی هم یادآوری کرده قطبیت را رعایت کنید و از شارژر مخصوص ۱۸۶۵۰ استفاده کنید. برای تست پیوستگی و ولتاژ سلول، روش کار با مولتیمتر در آموزش مولتیمتر آمده است.
هشدار سری: TP4056 فقط برای یک سل (یا موازی همولتاژ که مثل یک سل رفتار کند) است. بسته‌های ۲S و ۳S را با این ماژول شارژ نکنید؛ ولتاژ نهایی ۴٫۲ ولت برای کل بستهٔ سری خطرناک و نادرست است.
از باتری به ولتاژ پایدار پروژه
ولتاژ یک سلول لیتیوم‌یون در کار معمولاً بین حدود ۳٫۰ ولت (تخلیه‌شده) تا ۴٫۲ ولت (پر) می‌ماند؛ عدد اسمی روی جاباتری‌های سایت ۳٫۷ ولت است. میکروکنترلر ۳٫۳ ولتی یا ماژول ۵ ولتی به ولتاژ ثابت نیاز دارند.
گزینه ۱: AMS1117 خطی
AMS1117-3.3 وقتی ورودی‌اش دست‌کم حدود ۳٫۳ + افت باشد کار میکند. طبق دیتاشیت AMS، افت (dropout) در ۰٫۸ آمپر حداکثر ۱٫۳ ولت است. یعنی از یک سلول تنها (حداکثر ۴٫۲ ولت) برای گرفتن ۳٫۳ ولت در جریان‌های متوسط، حاشیه کم است و نزدیک به تخلیه ممکن است رگولاتور از تنظیم خارج شود. برای جریان کم و وقتی باتری نسبتاً پر است، گاهی جواب می‌دهد؛ برای جریان پایدار بهتر است از مبدل سوئیچینگ استفاده کنید یا از دو سلول موازی/منبع ورودی بالاتر.
AMS1117-5.0 از یک سلول ۱۸۶۵۰ به‌تنهایی ساخته نمیشود (ورودی باید از ۵ ولت بیشتر باشد). این مدل وقتی معنی دارد که از آداپتور یا بوستر جدا ۵ ولت یا بیشتر داشته باشید. پایه‌ها و خازن‌ها را در پین‌اوت رگولاتورها و مقایسه‌ی مدل‌ها را در راهنمای انتخاب رگولاتور ببینید. گرمای خطی تقریباً برابر است با (VIN − VOUT) × IOUT؛ مس زیر زبانهٔ SOT-223 را فراموش نکنید.
گزینه ۲: Mini-360 سوئیچینگ
ماژول Mini-360 طبق صفحهی کالا ورودی ۴٫۷۵ تا ۲۳ ولت DC و خروجی قابل تنظیم ۱ تا ۱۷ ولت (همیشه کمتر از ورودی) دارد و جریان نامی حدود ۱٫۸ آمپر اعلام شده است. برای گرفتن ۵ ولت پایدار از ورودی بالاتر از حدود ۵٫۵ تا ۶ ولت مناسب است؛ از یک سلول تنها که حداکثر ۴٫۲ ولت است، کاهنده نمی‌تواند ۵ ولت بسازد. اگر پروژه‌تان ۵ ولت می‌خواهد و فقط یک ۱۸۶۵۰ دارید، به مبدل افزاینده (بوست) نیاز دارید که در این مقاله لینک موجودی برایش نمی‌گذاریم مگر موجود باشد. کاربرد رایج Mini-360 این است: منبع ۱۲ ولت یا باتری چندسلولی سری با BMS مناسب → ۵ ولت یا ۳٫۳ ولت با راندمان بهتر از خطی.
مقایسه‌ی مفهومی خطی و سوئیچینگ در رگولاتور خطی یا سوئیچینگ آمده است.
بستن مدار پیشنهادی (تکسل + TP4056)
- سلول ۱۸۶۵۰ را در جاباتری تکی بگذارید؛ علامت + و − را با چاپ روی جاباتری و نوار سلول مطابقت دهید.
- سیم مثبت جاباتری به پد BAT+ ماژول و منفی به BAT− یا GND ماژول (طبق چاپ برد).
- ۵ ولت را فقط از درگاه Micro USB ماژول یا پدهای IN بدهید؛ قطبیت ورودی را عوض نکنید.
- بار سبک را ترجیحاً از خروجی رگولاتور بعد از باتری بگیرید، نه از پایه‌ی ۵ ولت USB هنگام شارژ، مگر معماری مدار را بلد باشید (بار همزمان با شارژ، گرمای خطی TP4056 را بالا می‌برد).
- با مولتیمتر، ولتاژ BAT را هنگام شارژ زیر نظر بگیرید؛ نباید از حدود ۴٫۲ ولت بالاتر برود. اگر رفت، فوراً ورودی را قطع کنید و ماژول/سلول را کنار بگذارید.
ایمنی لیتیوم (اجباری)
- سلول بادکرده، داغ غیرعادی، یا با ولتاژ خیلی پایین را شارژ نکنید.
- باتری را روی سطح فلزی لخت، در جیب با کلید، یا زیر فشار نگذارید.
- شارژ را بدون نظارت طولانی رها نکنید؛ نزدیک مواد قابل اشتعال نباشد.
- جریان شارژ و ظرفیت را از روی حدس ننویسید؛ فقط از برچسب سازندهی سلول یا دیتاشیت همان مدل استفاده کنید.
- برای پروژه‌ی قابل حمل که باتری زیر بار قرار میگیرد، محافظ جدا (BMS) یا سلول دارای PCB محافظ تهیه کنید — این ماژول ایکانو طبق صفحهی کالا آن را ندارد.
- هرگز چند سلول سری را با یک TP4056 شارژ نکنید.
جدول عیب‌یابی رایج
| نشانه | احتمال | کار بعدی |
|---|---|---|
| LED شارژ روشن نمیشود | USB بدون ۵ ولت، کابل فقط شارژ نیست، قطبیت باتری برعکس | ولتاژ IN و BAT را با مولتیمتر اندازه بگیرید |
| ماژول داغ میشود | جریان ۱ آمپر روی سلول یا بار همزمان؛ افت ولتاژ خطی روی تراشه | جریان PROG را کم کنید؛ بار را از مسیر شارژ جدا کنید؛ تهویه |
| ولتاژ باتری از ۴٫۲ بالاتر می‌رود | ماژول معیوب یا اتصال اشتباه | فوراً قطع کنید؛ استفاده نکنید |
| پروژه با باتری «نیمه‌پر» ریست میشود | افت ولتاژ زیر حداقل رگولاتور یا جریان لحظه‌ای بالا | خازن نزدیک میکرو؛ جریان را کم کنید؛ سوئیچینگ یا سلول موازی |
| سلول خالیِ عمیق شارژ نمیشود | زیر آستانه‌ی trickle یا سلول آسیب‌دیده | اگر ولتاژ خیلی پایین است، با احتیاط و جریان کم؛ در صورت بادکردگی دور بیندازید |
اگر پروژه‌تان رله یا موتور دارد، تغذیه و درایور را از مقالات ESP32 و کنترل رله و راه‌اندازی رله جداگانه حساب کنید؛ جریان لحظه‌ای رله می‌تواند ولتاژ باتری را لحظه‌ای پایین بکشد.
چرخه‌ی شارژ را چطور با مولتیمتر ببینید؟
بدون اسکوپ هم میشود رفتار CC/CV را تقریبی دید:
- سلول نسبتاً خالی (مثلاً حدود ۳٫۵ ولت، نه عمیقِ خطرناک) را وصل کنید و USB را بزنید.
- ولتاژ بین BAT+ و BAT− را اندازه بگیرید؛ باید به‌تدریج بالا برود.
- اگر ماژول مقاومت حس جریان جدا ندارد، جریان شارژ را با قرار دادن مولتیمتر سری در مسیر مثبت باتری (حالت جریان DC، ترمینال درست) اندازه بگیرید — روش دقیق در آموزش مولتیمتر است. هرگز در حالت جریان، پروب را موازی دو سر منبع نگذارید.
- نزدیک ۴٫۲ ولت، جریان باید کم شود (ورود به CV) و بعد از رسیدن به حدود یک‌دهم جریان برنامه‌ریزی‌شده، LED پایان روشن شود.
اگر جریان از همان ابتدا نزدیک صفر است، قطبیت، اتصال جاباتری یا سلول خراب را چک کنید. اگر ولتاژ از ۴٫۲۵ ولت بالاتر رفت، فوراً قطع کنید.
پاوربانک دست‌ساز با همین قطعات؟
روی کاغذ، مسیر «۱۸۶۵۰ + TP4056 + مبدل ۵ ولت» شبیه پاوربانک است. در عمل سه محدودیت دارید که دیتاشیت و صفحهی کالا روشن می‌کنند:
- TP4056 شارژر خطی است و هنگام شارژ با جریان بالا گرم میشود؛ برای کیس بسته تهویه لازم است.
- ماژول ایکانو محافظ مسیر بار ندارد؛ یک اتصال کوتاه روی خروجی USB می‌تواند سلول را بدون قطع‌کن آسیب بزند.
- ساخت ۵ ولت از یک سلول به بوست نیاز دارد؛ Mini-360 کاهنده است و از ۴٫۲ ولت، ۵ ولت نمی‌سازد.
برای یادگیری و پروژه‌ی رومیزی، تکسل + TP4056 + رگولاتور مناسب است. برای پاوربانک قابل حمل، ماژول‌های مجتمع دارای محافظ و بوست را ترجیح دهید یا BMS و بوست را جدا و با مشخصات معلوم اضافه کنید.
سؤالات متداول
آیا ماژول TP4056 ایکانو محافظ باتری دارد؟
طبق FAQ صفحهی کالای همین ماژول (شناسه ۱۱۰۱)، این مدل بدون مدار محافظ تخلیه و اضافهجریان است و فقط شارژ را کنترل میکند. اگر بار مستقیم به باتری وصل میشود، از BMS جدا یا سلول دارای محافظ استفاده کنید.
آیا میتوان دو سلول ۱۸۶۵۰ را سری با TP4056 شارژ کرد؟
خیر. دیتاشیت TP4056 شارژر تکسل با ولتاژ نهایی ۴٫۲ ولت است. بستهی سری (۲S و بیشتر) را با این آیسی شارژ نکنید. جاباتری دوتایی موازی موجود در سایت، ولتاژ را مثل تکسل نگه میدارد و فقط در صورت سلولهای سالم و همولتاژ برای شارژ موازی مطرح است.
جریان شارژ ماژول چقدر است و چطور عوض میشود؟
طبق دیتاشیت، جریان با RPROG برنامهریزی میشود: IBAT=(VPROG/RPROG)×1200 و در جدول دیتاشیت مثلاً ۱٫۲k حدود ۹۰۰ میلیآمپر و ۱٫۱k حدود ۱۰۰۰ میلیآمپر است. ماژول آمادهی فروشگاه برای حدود ۱ آمپر تنظیم شده؛ جریان را از نرخ توصیهشدهی سازندهی سلول بالاتر نبرید.
از یک سلول ۱۸۶۵۰ چطور ۵ ولت یا ۳٫۳ ولت پایدار بسازم؟
خروجی سلول حدود ۳٫۰ تا ۴٫۲ ولت است. AMS1117-3.3 فقط وقتی ورودی‌اش با احتساب افت (تا ۱٫۳ ولت در ۰٫۸ آمپر طبق دیتاشیت AMS) کافی باشد درست کار میکند و برای ۵ ولت از تکسل کافی نیست. Mini-360 کاهنده است و ورودی‌اش طبق صفحهی کالا از ۴٫۷۵ ولت شروع میشود؛ از ۴٫۲ ولت، ۵ ولت نمی‌سازد و برای ۵ ولت از تکسل به بوست نیاز دارید.
LED ماژول روشن نمیشود؛ باتری شارژ میگیرد؟
اول با مولتیمتر ولتاژ ۵ ولت ورودی و قطبیت BAT را چک کنید. کابل USB بدون سیم داده گاهی فقط برای بعضی پورتها مشکل میسازد. اگر ولتاژ BAT از حدود ۴٫۲ ولت بالاتر رفت، فوراً قطع کنید. روش اندازهگیری در مقالهی آموزش مولتیمتر آمده است.
جمع‌بندی
TP4056 راه ساده‌ای برای شارژ امنِ یک سلول لیتیومی تا ۴٫۲ ولت است، به شرطی که جریان PROG با سلول جور باشد و محدودیت‌های دیتاشیت رعایت شود. ماژول فروشگاه ایکانو طبق صفحهی کالا محافظ تخلیه ندارد؛ برای بار مستقیم به باتری، BMS جدا بگذارید. جاباتری‌های تکی، موازی دوتایی و چهارتایی موجودند؛ سری را با این شارژر شارژ نکنید. برای ۵ ولت از تکسل مبدل بوست لازم است؛ AMS1117-3.3 را با حساب افت ولتاژ به کار ببرید و Mini-360 را فقط برای ورودی بالای ۴٫۷۵ ولت، مثلاً منبع ۱۲ ولت. انتخاب دیود یکسوساز یا هرزگرد مبدل را در دیود شاتکی در برابر سریع و معمولی بخوانید.
خرید آنلاین از ایکانو در سراسر کشور ارسال میشود و در اصفهان امکان تحویل حضوری هم دارید.
