Модуль контроллера заряда TP4056 + защита для аккумуляторов или Вторая жизнь домашних приборов

В обзоре речь пойдет про очень удобную плату с контроллером заряда на основе
TP4056. На плате дополнительно установлена защита для аккумуляторов
li-ion 3.7V.

Подходят для переделок игрушек и бытовой техники с батареек на аккумуляторы.
Это дешевый и эффективный модуль, который поддерживает зарядный ток до 1А.

Совсем недавно узнал про платы зарядки на TP4056, которые стоят чуть дороже, по размерам чуть больше, но дополнительно имеют в своем составе BMS модуль (Battery Monitoring System)  для контроля и защиты аккумулятора от переразряда и перезаряда на
основе S-8205A и DW01, которые отключают батарею при превышении
напряжения на ней.


Сейчас комплект из пяти модулей на TP4056 со встроенной защитой BMS можно приобрести за $2.99 с купоном MICR.

Платы предназначены для работы с элементами 18650 (в основном из-за
зарядного тока 1А), но при некоторой переделке (перепайка резистора —
уменьшение зарядного тока) подойдут для любые аккумуляторов на 3.7В.

Разводка платы удобная — присутствуют контактные площадки под пайку на
вход, на выход и для аккумулятора. Штатно питать модули можно от Micro
USB. Статус зарядки отображается встроенным светодиодом.

Размеры примерно 27 на 17 мм, толщина небольшая, самое «толстое» место — это MicroUSB коннектор

Specifications:
Type: Charger module
Input Voltage: 5V Recommended
Charge Cut-off Voltage: 4.2V (±)1%
Maximum Charging Current: 1000mA
Battery Over-discharge Protection Voltage: 2.5V
Battery Over-current Protection Current: 3A
Board Size: Approx. 27 * 17mm
Status LED: Red: Charging; Green: Complete Charging
Package Weight: 9g

По ссылке в заголовке продается лот из пяти штук, то есть цена одной
платы около $0.6. Это чуть дороже, чем одна плата зарядки на TP4056, но
без защиты — эти продаются пачками за полтора доллара. Но для нормальной
работы нужно покупать отдельно BMS.




Коротко о подстройке зарядного тока для TP4056

Модуль контроллера заряда TP4056 + защита для аккумуляторов S-8205A/B Series BATTERY PROTECTION IC
Производит защиту от перезарядки, переразрядки, тройная защита от перегрузки и короткого замыкания.
Максимальный зарядный ток: 1 А
Максимальный постоянный ток разряда: 1 А (пик 1.5А)
Ограничение напряжения зарядки: 4.275 В ±0. 025 В
Ограничение (отсечка) разрядки: 2.75 В ±0. 1 В
Защита аккумулятора, чип: DW01.
B+ соединяется с положительным контактом аккумулятора
B- соединяется с отрицательным контактом аккумулятора
P- подключается к отрицательному контакту точки подключения нагрузки и зарядки.

На плате присутствует R3 (маркировка 122 — 1.2кОм), для выбора нужного тока зарядки элемента выбираем резистор согласно таблице и перепаиваем.

На всякий случай типовое включение TP4056 из спецификации.

Лот модулей TP4056+BMS берется уже не первый раз, уж оказался очень
удобен для беспроблемных переделок бытовой техники и игрушек на
аккумуляторы.

Размеры модулей небольшие, По ширине как раз меньше двух АА батареек,
плоские — замечательно подходят с установкой старых аккумуляторов от
сотовых телефонов.


Для зарядки используется стандартный источник на 5В от USB, вход —
MicroUSB. На фото видно контакты минуса и плюса по сторонам от MicroUSB
разъема.


С обратной стороны ничего нет — это может помочь при креплении на клей или скотч.


Используются разъемы MicroUSB для питания. У старых плат на TP4056 встречался MiniUSB.

Можно спаять платы вместе по входу и только одну подключать к USB —
таким образом можно заряжать 18650 каскадами, например, для
шуруповертов.


Выходы — крайние контактные площадки для подключения нагрузки (OUT +/–),
в середине BAT +/– для подключения ячейки аккумулятора.


Плата небольшая и удобная. В отличие от просто модулей на TP4056 — здесь присутствует защита ячейки аккумуляторов.


Модуль идеально подходит для установки в различные бытовые приборы и
игрушки, которые предусматривают питание от 2-3-4-5 элементов АА или
ААА. Это во-первых, приносит некоторую экономию, особенно при частой
замене батареек (в игрушках), а, во-вторых, удобство и универсальность.
Использовать для питания можно элементы, взятые из старых аккумуляторов
от ноутбуков, сотовых телефонов, одноразовых электронных сигарет и так
далее. В случае, если есть три элемента, четыре, шесть и так далее,
нужно использовать StepUp модуль для повышения напряжения от 3.7V до
4.5V/6.0V и т.д. В зависимости от нагрузки, конечно. Также удобен
вариант на двух ячейках аккумуляторов (2S, две платы последовательно,
7.4V) со StepDown платой. Как правило, StepDown имеют регулировку, и
можно подстроить любое напряжение в пределах напряжения питания. Это
лишний объем для размещения вместо батареек АА/ААА, но тогда можно не
переживать за электронику игрушки.


Конкретно, одна из плат была предназначена для старого икеевского
миксера. Уж очень часто приходилось заменять батарейки в нем, а на
аккумуляторах он работал плохо (в NiMH 1.2В вместо 1.5В). Моторчику все
равно, будет ли его питать 3В или 3.7В, так что я обошелся без StepDown.
Даже слегка бодрее крутить стал.


Аккумулятор 08570 от электронной сигареты практически идеальный вариант
для любых переделок (емкость около 280мАч, а цена — бесплатно).


Но в данном случае несколько длинноват. Длина АА батарейки 50 мм, а
этого аккумулятора 57 мм, не влез. Можно, конечно, сделать «надстройку»,
например, из пластика полиморфа, но…

В итоге взял мелкий модельный аккумулятор с такой же емкостью. Очень
желательно снизить ток зарядки (до 250...300 мА) увеличением резистора
R3 на плате. Можно штатный нагреть, отогнуть один конец, и припаять
любой имеющийся на 2-3 кОм.


Слева привел картинку по старому модулю. На новом модуле размещение
компонентов другое, но все те же самые элементы присутствуют.


Подключаем аккумулятор (Припаиваем) в клеммам в середине BAT +/–,
отпаиваем контакты моторчика от пластин-контактор для АА батареек (их
вообще убираем), припаиваем нагрузку-моторчик к выходу платы (OUT +/–).

В крышке дремелем можно прорезать отверстие под USB.


Я сделал новую крышку — старую совсем выкинул. В новой продуманы пазы для размещения платы и отверстие под MicroUSB.


В качестве аккумулятора для миксера  — крутит бодро. Емкости 280мАч
хватает на несколько минут работы, заряжать приходится в 3-6 дней,
смотря как часто использовать (я пользуюсь редко, можно и за один раз
посадить, если увлечься.). Из-за снижения тока зарядки заряжает долго,
чуть меньше часа. Зато любой зарядкой от смартфона.
Модуль на TP4056 со встроенной защитой BMS – очень практичный и универсальный.
Модуль рассчитан на зарядный ток 1А.

Модуль удобен для переделки игрушек — машинок на радиоуправлении,
роботов, различных светильников, пультов… — всех возможных игрушек и
техники, где приходится часто менять батарейки.