TP4056 Type-C 3.7V 18650 Korumalı Lityum Batarya Şarj Modülü
TP4056, tek hücreli 3,7V lityum-iyon ve LiPo pilleri USB üzerinden güvenli şekilde şarj etmek için tasarlanmış lineer bir şarj kontrolcü entegresidir. Bu modül, TP4056 şarj IC'sini Type-C USB girişi ve DW01A + FS8205A tabanlı bir koruma devresiyle bir araya getirir; böylece hem şarj işlemini hem de pilin aşırı şarj, aşırı deşarj, aşırı akım ve kısa devre gibi durumlara karşı korunmasını tek kart üzerinde toplar. Sabit akım / sabit gerilim (CC/CV) yöntemiyle çalışır: pil voltajı düşükken sabit akımla şarj eder, pil gerilimi 4,2V'a yaklaştığında ise gerilimi sabit tutup akımı kademeli olarak azaltarak şarjı güvenli biçimde tamamlar. Çıplak bir lityum pilin doğrudan USB'ye bağlanması güvenli olmadığından, bu tür kombine şarj + koruma kartları 18650 gibi tek hücreli pillerle çalışan DIY projelerde, el yapımı powerbanklarda ve pille beslenen devrelerde yaygın olarak tercih edilir.
Teknik Özellikler
| Şarj IC'si | TP4056 (lineer sabit akım / sabit gerilim şarj kontrolcüsü) |
| Koruma IC'si | DW01A + FS8205A (çift N-kanal MOSFET korumalı) |
| Giriş konektörü | USB Type-C |
| Giriş gerilimi | 5V (USB adaptör veya bilgisayar USB portu) |
| Sabit şarj gerilimi | 4,2V ±%1,5 |
| Şarj akımı | Harici direnç ile ayarlanabilir; hazır modüllerde tipik olarak yaklaşık 1A |
| Şarj yöntemi | Sabit Akım / Sabit Gerilim (CC/CV) |
| Trickle (ön) şarj eşiği | Pil gerilimi yaklaşık 2,9V altındaysa düşük akımla ön şarj yapılır |
| Yeniden şarj eşiği | Pil gerilimi yaklaşık 4,1V'a düştüğünde şarj otomatik olarak yeniden başlar |
| Aşırı şarj koruma gerilimi | Yaklaşık 4,28V (tipik) |
| Aşırı deşarj koruma gerilimi | Yaklaşık 2,4V (tipik) |
| Kısa devre / aşırı akım koruması | Var (koruma devresi üzerinden) |
| Desteklenen pil tipi | Tek hücre 3,7V Lityum-iyon / LiPo (18650 dahil) |
| Şarj kesme akımı | Yaklaşık C/10 (ayarlanan şarj akımının onda biri) |
| Durum göstergesi | Şarj sırasında ve şarj tamamlandığında farklı renkte yanan iki LED |
| Bağlantı noktaları | Giriş (Type-C), OUT+/OUT- çıkış, B+/B- pil uçları |
| Kart üzerindeki blok/koruma diyotu ihtiyacı | Yoktur; ters akım engelleme işlevi entegre devre içinde yapılır |
Öne Çıkan Özellikler
- TP4056 entegresi sayesinde harici bir şarj devresi tasarlamaya gerek kalmadan tek kart üzerinde tam bir şarj çözümü sunar, böylece proje kartında ayrıca yer kaplayan ek bileşenlere ihtiyaç kalmaz.
- Type-C USB girişi sayesinde yönden bağımsız takılabilen, günümüz telefon şarj aletleriyle de uyumlu modern bir bağlantı imkânı sağlar.
- CC/CV şarj algoritması, pili hem makul sürede hem de pil ömrünü koruyacak şekilde aşırı gerilime çıkarmadan güvenli biçimde doldurur.
- Üzerindeki ayrı koruma devresi, TP4056'nın kendi şarj korumasına ek olarak pili aşırı şarj, aşırı deşarj, aşırı akım ve kısa devre gibi durumlara karşı korur.
- Durum LED'leri sayesinde ek bir ölçüm aletine gerek kalmadan pilin şarj olup olmadığı ve şarjın tamamlanıp tamamlanmadığı görsel olarak kolayca takip edilir.
- Küçük ve sade tasarımı sayesinde DIY projelerde, geliştirme kartlarının üzerinde veya pille çalışan taşınabilir kutular içinde kolayca yerleştirilebilir.
- OUT uçlarına yük bağlıyken şarj yapmak elektriksel olarak mümkündür; ancak yük akımı TP4056'nın şarj akımı ölçümüne karıştığı için şarj doğru sonlandırılamayabilir, pil tam dolmayabilir ve "şarj tamam" göstergesi güvenilmez olur. Kesin şarj için yükün ayrılması önerilir.
Kullanım Alanları
- 18650 pille beslenen bir Arduino projesinde pilin, projeyi sökmeden doğrudan Type-C kabloyla yerinde şarj edilmesi.
- El yapımı powerbank projelerinde pilin güvenli şekilde şarj edilmesi, aşırı deşarja karşı korunması ve şarj durumunun LED üzerinden takip edilmesi.
- Güneş panelinden gelen enerjiyi bir Li-ion pilde depolayan küçük ölçekli güneş enerjili sistemlerde, panelden gelen güç yeterli olduğunda pilin otomatik şarj olması.
- Mobil robot veya RC araç gibi taşınabilir projelerde pilin sahadan çıkarılmadan, kart üzerindeki Type-C girişten şarj edilmesi.
- IoT sensör düğümlerinde pilin belirli aralıklarla taşınabilir bir USB güç bankasına veya adaptöre bağlanarak şarj edilmesi.
- Küçük ölçekli acil aydınlatma veya alarm devrelerinde yedek pilin sürekli şebeke gücüne bağlı kalarak dolu tutulması ve elektrik kesintisinde hazır beklemesi.
- Eğitim ortamlarında öğrencilere lityum pil şarj devresinin CC/CV mantığını ve temel pil koruma kavramlarını göstermek için pratik bir örnek olarak kullanılması.
Bağlantı ve Kullanım
Pil, modül üzerindeki B+ ve B- lehim noktalarına kutup sırasına dikkat edilerek bağlanır; ters bağlantı hem TP4056 entegresine hem de koruma devresine kalıcı zarar verebilir. Şarj işlemi için Type-C USB girişine 5V veren bir adaptör veya bilgisayarın USB portu bağlanır; kart üzerindeki LED'lerden biri şarjın sürdüğünü, diğeri ise şarjın tamamlandığını gösterir. Pilden güç çeken devre OUT+ ve OUT- uçlarına bağlanır; bu uçlar koruma devresinden geçtiği için pil buradan hem beslenir hem de aşırı deşarja ve kısa devreye karşı korunmuş olur. OUT uçlarına yük bağlıyken şarj yapmak elektriksel olarak mümkündür, ancak yük akımı şarj akımı ölçümüne karıştığı için TP4056 şarjı doğru sonlandıramayabilir; pil tam dolmayabilir ve "şarj tamam" göstergesi güvenilmez olur. Kesin şarj için yükün ayrılması önerilir. Modül üzerinde 5V üreten bir yükseltici (boost) devre bulunmadığından, OUT uçlarından her zaman doğrudan pilin kendi gerilimi (yaklaşık 3-4,2V arası) alınır; sabit 5V çıkış beklenmemelidir. İlk kullanımdan önce, bağlantıları kalıcı hale getirmeden önce bir multimetre ile B+/B- ve OUT+/OUT- uçlarındaki gerilimi kontrol etmek, yanlış kutuplama veya lehim hatasını devreye zarar vermeden fark etmeyi sağlar.
Paket İçeriği
- 1 adet TP4056 Type-C 18650 Lityum Batarya Şarj Modülü
- Pil dahil değildir
- USB Type-C kablosu dahil değildir
Dikkat Edilmesi Gerekenler
- Pil bağlantısını yaparken B+ ve B- kutuplarını ters bağlamayın; ters bağlantı modülü ve pili kalıcı olarak zarar verebilir.
- Bu modülde 5V üreten bir yükseltici devre bulunmaz; OUT uçlarından yalnızca pilin kendi gerilimi (yaklaşık 3-4,2V) alınır, doğrudan sabit 5V güç kaynağı olarak kullanmayın.
- Çoğu hazır modülde NTC sıcaklık girişi bağlı ve aktif değildir; bu nedenle sıcaklık bazlı otomatik şarj kesme özelliğine güvenmeyin, şarjı gözetimsiz uzun süre bırakmaktan kaçının.
- Şarj sırasında modül ve pil hafifçe ısınabilir; havalandırması olmayan kapalı kutular içine sıkıca yerleştirmekten kaçının.
- Yalnızca modülün koruma devresiyle uyumlu, tek hücreli 3,7V Lityum-iyon veya LiPo piller kullanın; farklı kimyadaki veya çok hücreli (seri bağlı) piller bu modülle şarj edilemez.
- Uzun süre kullanılmayacak pilleri tam dolu ya da tam boş değil, orta şarj seviyesinde saklamak pil ömrünü uzatır.
- Hasarlı, şişmiş veya sızıntı yapan lityum pilleri bu modülle şarj etmeyin; bu durum yangın ve patlama riski oluşturabilir.