ماژول شارژ باتری لیتیومی تک‌سل USB Type-C با مدار محافظ 1 آمپر

USB Type-C 1A Lithium Battery Charger Module with Protection – TP4056 / DW01A

اگر به دنبال یک ماژول شارژ باتری لیتیومی 3.7 ولت با درگاه Type-C و مدار محافظ هستید، این برد یکی از گزینه‌های کاربردی و اقتصادی برای ساخت پاوربانک، تجهیزات قابل‌حمل، پروژه‌های الکترونیکی و دستگاه‌های مجهز به باتری 18650 است.

این ماژول علاوه بر شارژ باتری با روش استاندارد CC/CV، به مدار محافظ مجهز است تا از باتری در برابر شارژ بیش از حد، تخلیه بیش از حد، جریان اضافی و اتصال کوتاه محافظت کند. وجود ورودی USB Type-C نیز اتصال آن به شارژرهای رایج و منابع تغذیه 5 ولتی را آسان می‌کند.

فروشگاه الکترونیک سان سِوِن این ماژول را برای تعمیرکاران، سازندگان تجهیزات الکترونیکی، تولیدکنندگان محصولات قابل‌حمل و علاقه‌مندان به پروژه‌های DIY عرضه می‌کند.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

معرفی و عملکرد محصول

این برد برای شارژ باتری‌های لیتیوم‌یون تک‌سلولی با ولتاژ نامی 3.7 ولت و ولتاژ شارژ نهایی 4.2 ولت طراحی شده است.

عملکرد آن بر پایه دو بخش اصلی است:

• مدار شارژ: باتری را با روش CC/CV شارژ می‌کند؛ ابتدا جریان ثابت و سپس ولتاژ ثابت اعمال می‌شود تا شارژ باتری به‌درستی تکمیل شود.

• مدار محافظ: با استفاده از مدار حفاظتی، باتری و خروجی متصل به آن را در شرایط اضافه‌جریان، اتصال کوتاه، اضافه‌شارژ و تخلیه بیش از حد محافظت می‌کند.

در این ماژول، اتصال باتری به پایه‌های B+ و B- و اتصال مصرف‌کننده به پایه‌های OUT+ و OUT- انجام می‌شود. به این ترتیب، شارژ باتری و تأمین برق مصرف‌کننده از مسیرهای مشخص‌شده روی برد صورت می‌گیرد.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

مشخصات فنی (Technical Specifications)

نکته: مشخصات جریان و آستانه‌های حفاظتی بر اساس اطلاعات ارائه‌شده برای این محصول درج شده‌اند. مقدار دقیق جریان شارژ به طراحی برد، مقاومت تنظیم جریان و توان منبع تغذیه بستگی دارد.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

کاربردهای رایج (Applications)

این ماژول به دلیل ابعاد کوچک، ورودی USB Type-C و مدار محافظ داخلی، در ساخت و تعمیر انواع تجهیزات باتری‌خور کاربرد دارد.

نحوه اتصال و راه‌اندازی ماژول (How to Use)

اتصال این ماژول ساده است و با رعایت قطبیت باتری و خروجی، به‌راحتی در پروژه‌های مختلف قابل استفاده خواهد بود.

۱. اتصال باتری لیتیومی

• مثبت باتری را به پایه B+ متصل کنید.

• منفی باتری را به پایه B- متصل کنید.

• از باتری تک‌سلولی لیتیوم‌یون یا لیتیوم‌پلیمر 3.7V استفاده کنید.

۲. اتصال مصرف‌کننده

• مثبت دستگاه را به OUT+ متصل کنید.

• منفی دستگاه را به OUT- متصل کنید.

• برای فعال بودن حفاظت‌های برد، مصرف‌کننده حتماً باید از خروجی OUT تغذیه شود.

۳. اتصال شارژر

• یک کابل USB Type-C به ورودی ماژول متصل کنید.

• سر دیگر کابل را به منبع تغذیه 5V وصل کنید.

• مدار شارژ، باتری را با جریان حداکثر 1 آمپر شارژ می‌کند.

۴. بررسی وضعیت شارژ

• LED قرمز: نشان‌دهنده شارژ باتری.

• LED آبی: نشان‌دهنده تکمیل شارژ در نسخه‌های دارای این نشانگر.

رنگ و وضعیت دقیق LEDها ممکن است با توجه به طراحی و نسخه برد متفاوت باشد.

نکته: این ماژول امکان اتصال یک یا چند باتری لیتیومی ۳.۷ ولتی (مانند ۱۸۶۵۰) را به‌صورت موازی دارد؛ به این صورت که قطب‌های مثبت باتری‌ها به یکدیگر و به پایه B+ و قطب‌های منفی به یکدیگر و به پایه B- متصل می‌شوند. با افزایش تعداد باتری‌ها، ظرفیت مجموعه افزایش یافته و زمان شارژ نیز بیشتر می‌شود؛ زیرا حداکثر جریان شارژ ماژول ۱ آمپر است. باتری‌ها باید از نظر نوع، ظرفیت و میزان ولتاژ تقریباً یکسان باشند. اتصال سری باتری‌ها به این ماژول مجاز نیست.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

آشنایی با پایه‌های اتصال

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

سیستم محافظت باتری چگونه کار می‌کند؟

یکی از مهم‌ترین مزایای این ماژول، استفاده از مدار حفاظتی مبتنی بر آی‌سی DW01A است. این مدار با نظارت بر ولتاژ باتری و جریان مصرفی، در شرایط غیرعادی مسیر شارژ یا دشارژ را کنترل می‌کند.

• محافظت در برابر شارژ بیش از حد: جلوگیری از افزایش بیش از اندازه ولتاژ باتری.

• محافظت در برابر تخلیه بیش از حد: قطع خروجی در صورت کاهش بیش از اندازه ولتاژ باتری؛ آستانه معمول DW01A حدود 2.4V است.

• محافظت در برابر جریان اضافی: قطع مسیر خروجی در صورت عبور جریان از محدوده حفاظتی.

• محافظت در برابر اتصال کوتاه: جلوگیری از ادامه جریان در شرایط اتصال کوتاه.

• بازیابی پس از تخلیه عمیق: با اتصال شارژر و افزایش ولتاژ باتری، امکان بازگشت مدار به حالت عادی فراهم می‌شود.

این عملکردها در دیتاشیت آی‌سی DW01A تشریح شده‌اند.

نکات مهم قبل از استفاده

برای عملکرد بهتر و افزایش عمر باتری، رعایت موارد زیر توصیه می‌شود:

1. از باتری لیتیومی تک‌سلولی با ولتاژ نامی 3.7V و ولتاژ شارژ نهایی 4.2V استفاده کنید.

2. جریان شارژ 1 آمپر برای تمام باتری‌ها مناسب نیست؛ ظرفیت و جریان شارژ مجاز باتری باید بررسی شود.

3. برای باتری‌های با ظرفیت پایین، جریان شارژ باید متناسب با مشخصات سلول تنظیم شود.

4. هنگام اتصال باتری، قطب مثبت و منفی را با دقت بررسی کنید.

5. خروجی مصرف‌کننده را به پایه‌های OUT متصل کنید، نه مستقیماً به پایه‌های B.

6. این ماژول مبدل افزاینده ولتاژ نیست و خروجی آن ولتاژ تنظیم‌شده 5 ولت ندارد؛ ولتاژ خروجی تابع ولتاژ باتری است.

7. در صورت اتصال مصرف‌کننده هنگام شارژ، ممکن است عملکرد تشخیص پایان شارژ تحت تأثیر قرار بگیرد؛ این برد به‌تنهایی یک مدار مدیریت توان (Power Path) مستقل نیست.

نکته مهم: پورت Type-C صرفاً ورودی شارژ است و برای تأمین خروجی USB پنج ولت طراحی نشده است.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

تفاوت این ماژول با شارژرهای معمولی باتری

مزیت اصلی این محصول، ترکیب مدار شارژ و مدار محافظ باتری در یک برد کوچک است؛ بنابراین برای طراحی تجهیزات قابل‌حمل به قطعات جانبی کمتری نیاز خواهد بود.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

لینک دیتاشیت

برای بررسی تخصصی عملکرد آی‌سی‌های مورد استفاده در این نوع مدار، منابع زیر پیشنهاد می‌شوند:

1. دیتاشیت TP4056 – شارژر باتری لیتیومی

این آی‌سی در بسیاری از ماژول‌های شارژ تک‌سلولی استفاده می‌شود و عملکرد شارژ CC/CV، جریان قابل تنظیم تا 1 آمپر و ولتاژ شارژ 4.2 ولت را توضیح می‌دهد.

• لینک

2. دیتاشیت DW01A – مدار محافظ باتری

برای مطالعه آستانه‌های اضافه‌شارژ، تخلیه بیش از حد، اضافه‌جریان و اتصال کوتاه:

• لینک

چرا خرید از فروشگاه الکترونیک سان سِوِن؟

فروشگاه الکترونیک سان سِوِن با تمرکز بر تأمین قطعات الکترونیکی، ماژول‌های کاربردی و تجهیزات موردنیاز تعمیرکاران و تولیدکنندگان، تلاش می‌کند محصولات تخصصی را با اطلاعات فنی دقیق در اختیار مشتریان قرار دهد.

مزایای خرید از سان سِوِن:

• ارائه مشخصات فنی و راهنمای استفاده از محصولات

• مناسب برای خرید تکی و تأمین قطعات پروژه‌ای

• تنوع قطعات الکترونیکی و ماژول‌های کاربردی

• امکان تهیه تجهیزات موردنیاز پروژه‌های DIY و صنعتی

• پشتیبانی تخصصی برای انتخاب قطعه متناسب با نیاز پروژه

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

پرسش و پاسخ متداول مشتریان (FAQ)

۱. این ماژول برای باتری 18650 مناسب است؟

بله، برای باتری لیتیوم‌یون 18650 تک‌سلولی با ولتاژ نامی 3.7 ولت مناسب است. ولتاژ شارژ کامل باتری باید 4.2 ولت باشد.

۲. حداکثر جریان شارژ این برد چقدر است؟

حداکثر جریان شارژ طبق مشخصات محصول 1 آمپر است. برای باتری‌های کوچک‌تر باید جریان متناسب با ظرفیت مجاز باتری انتخاب شود.

۳. آیا این ماژول مدار محافظ باتری دارد؟

بله، دارای مدار محافظ در برابر اضافه‌شارژ، تخلیه بیش از حد، اضافه‌جریان و اتصال کوتاه است.

۴. امکان استفاده از دو باتری 18650 وجود دارد؟

بله، دو باتری همسان را می‌توان به‌صورت موازی متصل کرد. در این حالت ولتاژ همچنان 3.7 ولت باقی می‌ماند و ظرفیت افزایش پیدا می‌کند. باتری‌ها باید از نظر ولتاژ، ظرفیت و وضعیت سلامت با یکدیگر سازگار باشند.

۵. آیا این ماژول برای باتری لیتیوم‌پلیمر هم مناسب است؟

بله، در صورتی که باتری از نوع تک‌سلولی 3.7 ولت با ولتاژ شارژ نهایی 4.2 ولت باشد.

۶. پایه‌های B+ و B- و OUT+ و OUT- چه تفاوتی دارند؟

پایه‌های B برای اتصال مستقیم باتری هستند و پایه‌های OUT خروجی محافظت‌شده برای اتصال مصرف‌کننده محسوب می‌شوند.

۷. اگر باتری بیش از حد خالی شود، ماژول چه واکنشی نشان می‌دهد؟

مدار محافظ خروجی را قطع می‌کند تا تخلیه بیشتر باتری متوقف شود. با اتصال شارژر مناسب، امکان بازیابی و شارژ مجدد باتری وجود دارد.

۸. آیا می‌توان از این برد برای ساخت پاوربانک استفاده کرد؟

بله، برای بخش شارژ و محافظت باتری پاوربانک مناسب است؛ اما برای داشتن خروجی USB استاندارد 5 ولت، به یک ماژول افزاینده ولتاژ (Boost Converter) جداگانه نیاز است.

۹. آیا هنگام شارژ می‌توان از باتری استفاده کرد؟

اتصال مصرف‌کننده به خروجی برد امکان‌پذیر است، اما چون مدار مدیریت مسیر توان مستقل ندارد، استفاده هم‌زمان ممکن است باعث اختلال در تشخیص پایان شارژ شود. برای کاربردهای حساس، مدار Power Path مناسب‌تر است.

۱۰. آیا ورودی Type-C از شارژ سریع پشتیبانی می‌کند؟

خیر، صرفاً وجود درگاه Type-C به معنی پشتیبانی از شارژ سریع PD یا QC نیست. این برد با ورودی 5 ولت کار می‌کند و حداکثر جریان شارژ آن 1 آمپر است.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

جمع‌بندی

این ماژول انتخابی مناسب برای افرادی است که به دنبال خرید ماژول شارژ باتری 18650، شارژر USB Type-C لیتیومی، برد شارژر 4.2 ولت 1 آمپر، ماژول TP4056 با محافظ، مدار محافظ باتری DW01A و شارژر باتری تک‌سلولی هستند.

ترکیب شارژر و مدار محافظ در یک برد کوچک، نصب آسان و سازگاری با پروژه‌های مختلف الکترونیکی، این محصول را به گزینه‌ای کاربردی برای تعمیرکاران، تولیدکنندگان و علاقه‌مندان الکترونیک تبدیل کرده است.

برای تهیه این ماژول و سایر قطعات تخصصی، فروشگاه الکترونیک سان سِوِن انتخابی مناسب برای خرید قطعات الکترونیکی و تجهیزات پروژه‌ای است.