TP4056 مکمل گائیڈ: چارجنگ ماڈیول، سرکٹ، وضاحتیں اور ایپلی کیشنز

TP4056 ایک کمپیکٹ چارجنگ آئی سی ہے جو سنگل سیل لیتھیم آئن اور لتیم پولیمر بیٹریوں کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ یہ 4.2 V پر خود کار طریقے سے ختم ہونے کے ساتھ ، مستقل کرنٹ اور مستقل وولٹیج کے ذریعے چارجنگ کو کنٹرول کرتا ہے۔ ماڈیولز میں اکثر USB ان پٹ ، ایل ای ڈی اشارے ، اور اختیاری حفاظتی سرکٹس شامل ہوتے ہیں۔ یہ مضمون وضاحتیں ، چارجنگ کے عمل ، وائرنگ ، حفاظت اور ایپلی کیشنز کے بارے میں تفصیلی معلومات فراہم کرتا ہے۔

C1۔ TP4056 ماڈیول کا جائزہ

سی 2۔ TP4056 برقی وضاحتیں

سی 3۔ TP4056 ماڈیول کے اجزاء

سی 4۔ TP4056 چارجنگ کا عمل

سی 5۔ TP4056 ماڈیول کی مختلف حالتیں

سی 6۔ TP4056 سرکٹ ڈایاگرام اور وائرنگ

سی 7۔ TP4056 عام مسائل اور اصلاحات

سی 8۔ TP4056 ایپلی کیشنز

سی 9۔ اخیر

سی 10۔ اکثر پوچھے جانے والے سوالات

Figure 1. TP4056 Module

چترا 1۔ TP4056 ماڈیول

TP4056 ماڈیول کا جائزہ

ٹی پی 4056 ایک لکیری چارجنگ آئی سی ہے جو سنگل سیل لیتھیم آئن اور لیتھیم پولیمر بیٹریوں کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ یہ محفوظ چارجنگ کو یقینی بنانے کے لئے وولٹیج اور کرنٹ کو منظم کرتا ہے اور سیل 4.2 V تک پہنچنے کے بعد خود بخود رک جاتا ہے۔ عام طور پر ریڈی میڈ چارجنگ ماڈیولز میں ضم ، یہ USB ان پٹ (مائکرو USB یا ٹائپ سی) ، 5 وی ان پٹ اور بیٹری ٹرمینلز کے لئے واضح کنکشن پیڈ ، اور چارجنگ کی حیثیت کے لئے ایل ای ڈی اشارے فراہم کرکے بیٹری کے انتظام کو آسان بناتا ہے۔ کچھ ماڈیول ورژن میں اوور چارج ، اوور ڈسچارج ، اور شارٹ سرکٹس سے بچنے کے لئے بلٹ ان پروٹیکشن سرکٹس بھی شامل ہیں۔

TP4056 برقی وضاحتیں

پیرامیٹر	مخصوص قدر / حد
ان پٹ وولٹیج رینج 4.0 وی - 8.0 وی (زیادہ سے زیادہ 8 وی)
چارج ٹرمینیشن وولٹیج 4.2 وی ± 1.5 فیصد
زیادہ سے زیادہ چارج کرنٹ 1 A تک (رزسٹر کی طرف سے سیٹ)
ٹریکل (پی ٹی ای چارج) وولٹیج	تقریبا 2.9 وی
ختم ہونے کا موجودہ تقریبا 0.1 × I\_CHG (C/10)
تھرمل شٹ ڈاؤن \~ 145 °C (آٹو ریگولیشن)

TP4056 ماڈیول کے اجزاء

Figure 2. Components of the TP4056 Module

ماڈیول کا ہر حصہ وولٹیج کو کنٹرول کرنے ، کرنٹ کا انتظام کرنے اور بیٹری کی حفاظت میں ایک خاص کردار ادا کرتا ہے۔

ٹی پی 4056 آئی سی

ٹی پی 4056 آئی سی ماڈیول کا بنیادی حصہ ہے ، جو چارجنگ کے پورے عمل کو کنٹرول کرنے کے لئے ذمہ دار ہے۔ چپ خود بخود وولٹیج اور کرنٹ کو منظم کرتی ہے ، جب بیٹری بھری ہوتی ہے تو چارج کرنا بند کردیتی ہے ، اور وولٹیج گرنے پر دوبارہ شروع ہوتی ہے۔

پروٹیکشن سرکٹری (DW01A + 8205A MOSFETs)

زیادہ تر TP4056 ماڈیولز میں DW01A IC اور ڈوئل 8205A MOSFETs شامل ہیں جو بلٹ ان بیٹری مینجمنٹ سسٹم (BMS) بناتے ہیں۔ یہ سیکشن بیٹری کو اوور چارجنگ ، اوور ڈسچارجنگ ، شارٹ سرکٹس اور ضرورت سے زیادہ کرنٹ سے بچاتا ہے۔ جب وولٹیج کی سطح بہت کم ہوجاتی ہے تو یہ خود بخود بوجھ کو کاٹ دیتا ہے اور ایک بار جب بیٹری دوبارہ استعمال کرنے کے لئے محفوظ ہوجاتی ہے تو دوبارہ جڑ جاتا ہے۔ یہ صارف کی حفاظت اور بیٹری کی پائیداری دونوں کو یقینی بناتا ہے۔

مائکرو USB یا ٹائپ سی ان پٹ پورٹ

ان پٹ پورٹ چارجنگ کے لئے درکار 5V ڈی سی پاور فراہم کرتا ہے۔ یہ یو ایس بی چارجر ، پاور بینک ، یا کمپیوٹر سے رابطہ قائم کرسکتا ہے۔ زیادہ تر ماڈیولز مائکرو USB پورٹ کا استعمال کرتے ہیں ، جبکہ نئے ورژن میں جدید مطابقت کے لئے ٹائپ سی کنیکٹر شامل ہوتا ہے۔ پورٹ IN+ (VCC) اور IN- (GND) پنوں سے جڑتا ہے ، جو چارجنگ سرکٹ کو مستحکم طاقت فراہم کرتا ہے۔

اشارے ایل ای ڈی

ماڈیول میں دو ایل ای ڈی ہیں جو چارجنگ کی حیثیت کو ظاہر کرتے ہیں۔ جب بیٹری چارج ہو رہی ہے تو سرخ ایل ای ڈی آن ہوجاتی ہے ، جبکہ چارجنگ مکمل ہونے کے بعد سبز یا نیلے رنگ کی ایل ای ڈی روشن ہوجاتی ہے یا کوئی بیٹری کا پتہ نہیں چلتا ہے۔ یہ اشارے ، جو TP4056 کے اندرونی پنوں کے ذریعہ کنٹرول کیے جاتے ہیں ، بیرونی ٹولز کے بغیر عمل کی نگرانی کرنا آسان بناتے ہیں۔

پروگ پن رزسٹر

پروگ پن پر ایک چھوٹا سا رزسٹر چارجنگ کرنٹ کا تعین کرتا ہے۔ مثال کے طور پر ، ایک 1.2 kΩ رزسٹر کرنٹ کو تقریبا 1A پر سیٹ کرتا ہے ، جبکہ 2 kΩ تقریبا 580 mA فراہم کرتا ہے۔ اس رزسٹر کو ایڈجسٹ کرنے سے آپ کو بیٹری کے سائز اور حفاظتی ضروریات کی بنیاد پر چارج کی رفتار کو کنٹرول کرنے کی سہولت ملتی ہے۔

کپیسیٹر

دو ڈیکپلنگ کیپسیٹرز - ایک ان پٹ میں اور ایک بیٹری ٹرمینلز کے پار - وولٹیج شور کو فلٹر کرنے اور بجلی کے بہاؤ کو مستحکم کرنے میں مدد کرتے ہیں۔ عام طور پر 1 μF اور 10 μF کے درمیان، یہ کیپسیٹر ہموار چارج کو یقینی بناتے ہیں اور سرکٹ کو اچانک بجلی کے اتار چڑھاؤ سے بچاتے ہیں۔

پی سی بی اور تانبے کے نشانات

تمام اجزاء تانبے کے نشانات کے ساتھ پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ (پی سی بی) پر نصب کیے جاتے ہیں جو مزاحمت کو کم سے کم کرتے ہیں اور گرمی پھیلانے میں مدد کرتے ہیں۔ کچھ ورژن میں ہائی کرنٹ چارجنگ کے دوران بہتر گرمی کی کھپت کے لئے تھرمل ویاس شامل ہیں ، جو مستحکم اور طویل مدتی آپریشن کو یقینی بناتے ہیں۔

ٹی پی 4056 چارجنگ کا عمل

Figure 3. TP4056 Charging Process

ٹریکل چارج (~ 2.9 V یا اس سے کم)

جب بیٹری بہت کم ہوتی ہے تو ، TP4056 ایک چھوٹے سے کرنٹ سے شروع ہوتا ہے۔ اس مرحلے کو ٹریکل چارج کہا جاتا ہے۔ عام چارجنگ شروع ہونے سے پہلے یہ آہستہ آہستہ بیٹری وولٹیج کو محفوظ سطح پر بڑھاتا ہے۔ یہ بیٹریوں کو پہنچنے والے نقصان کو روکتا ہے جو گہرائی سے خارج ہوتی ہیں۔

مستقل کرنٹ (سی سی موڈ)

ایک بار جب بیٹری بحال ہوجاتی ہے تو ، TP4056 ایک مستحکم چارجنگ کرنٹ فراہم کرتا ہے۔ عین مطابق قیمت بیرونی PROG رزسٹر کے ذریعہ مقرر کی جاتی ہے ، اکثر 500 mA یا 1 A۔ یہ مرحلہ چارجنگ کا تیز ترین حصہ ہے اور بیٹری کی زیادہ تر صلاحیت کو بحال کرتا ہے۔

مستقل وولٹیج (سی وی موڈ)

جیسے جیسے بیٹری بھرنے کے قریب آتی ہے ، TP4056 مستقل وولٹیج موڈ میں تبدیل ہوجاتا ہے۔ وولٹیج 4.2 V پر رکھا جاتا ہے جبکہ چارجنگ کرنٹ آہستہ آہستہ کم ہوتا ہے۔ اس سے بیٹری کو وولٹیج کی حد سے تجاوز کیے بغیر محفوظ طریقے سے چارج کرنے کی اجازت ملتی ہے۔

برطرفی

جب کرنٹ پروگرام شدہ قیمت کے دسویں حصے پر گر جاتا ہے تو چارج خود بخود ختم ہوجاتا ہے۔ اس مقام پر رکنے سے بیٹری کے تناؤ کو کم کرنے میں مدد ملتی ہے ، زیادہ گرمی سے بچا جاتا ہے ، اور بیٹری کی مجموعی زندگی کو بہتر بناتا ہے۔

TP4056 ماڈیول کی مختلف حالتیں

تحفظ کے بغیر TP4056

فیچر	تفصیلات
چارجنگ کنٹرول	صرف چارجنگ کو ہینڈل کرتا ہے ، خود TP4056 آئی سی سے آگے کوئی حفاظتی خصوصیات نہیں ہیں۔
پروٹیکشن سرکٹس	شامل نہیں ہے (کوئی اوور چارج ، اوور ڈسچارج ، یا شارٹ سرکٹ سیفٹی نہیں)۔
ڈیزائن	چھوٹا، سادہ، اور عام طور پر کم لاگت.
بہترین استعمال کا معاملہ	موزوں جب بیٹری پہلے سے ہی اپنا بی ایم ایس (بیٹری مینجمنٹ سسٹم) ہو یا جب بیرونی تحفظ شامل کیا جائے۔

تحفظ کے ساتھ TP4056

فیچر	تفصیلات
چارجنگ کنٹرول	بنیادی TP4056 کی طرح وہی چارجنگ فنکشن۔
پروٹیکشن سرکٹس	DW01A کنٹرولر اور FS8205A MOSFETs شامل ہیں. اوور چارج ، اوور ڈسچارج ، اور شارٹ سرکٹ تحفظ فراہم کرتا ہے۔
ڈیزائن	تھوڑا سا بڑا بورڈ، عام استعمال کے لئے محفوظ.
بہترین استعمال کا معاملہ	ابتدائی افراد ، DIY پروجیکٹس ، اور اسٹینڈ اکیلے خلیوں (جیسے بلٹ ان پروٹیکشن کے بغیر 18650 بیٹریاں ) کے لئے مثالی ہے۔

TP4056 سرکٹ ڈایاگرام اور وائرنگ

Figure 4. TP4056 Circuit Diagrams and Wiring

اس تصویر میں ایک TP4056 چارجنگ ماڈیول سرکٹ دکھایا گیا ہے جو ایک بریڈ بورڈ پر لتیم آئن بیٹری سے منسلک ہے۔ USB 5 V ان پٹ چارجنگ سورس فراہم کرتا ہے ، جو ماڈیول کے IN+ اور IN- پنوں کے ذریعے داخل ہوتا ہے۔ بیٹری OUT+ اور OUT- ٹرمینلز سے منسلک ہے ، جہاں چارجنگ کا انتظام TP4056 IC کے ذریعہ کیا جاتا ہے۔ ماڈیول میں ایل ای ڈی اشارے (STAT1 / STAT2) بھی شامل ہیں جو چارجنگ کی حیثیت کو ظاہر کرتے ہیں ، چارجنگ کے لئے سرخ اور مکمل طور پر چارج ہونے کے لئے نیلے / سبز۔

درجہ حرارت کی نگرانی کے لیے ایک این ٹی سی تھرمیسٹر شامل کیا گیا ہے، جو بیٹری زیادہ گرم ہونے کی صورت میں عمل کو روک کر محفوظ چارجنگ کو یقینی بناتا ہے۔ آؤٹ پٹ ٹرمینلز نہ صرف سیل کو چارج کرتے ہیں بلکہ بیرونی بوجھ کو بھی طاقت دے سکتے ہیں ، جیسا کہ سیٹ اپ میں منسلک ایل ای ڈی کے ساتھ دکھایا گیا ہے۔ یہ ماڈیول کی بیٹری کو چارج کرنے اور بیک وقت بجلی کی فراہمی دونوں کی صلاحیت کو ظاہر کرتا ہے۔

TP4056 عام مسائل اور اصلاحات

شمارہ	تفصیل اور حل
ایل ای ڈی اشارے کام نہیں کر رہا ہے چیک کریں کہ TP4056 ماڈیول ، بیٹری ، اور پاور سورس صحیح قطبیت کے ساتھ مناسب طریقے سے جڑے ہوئے ہیں۔ ڈھیلے وائرنگ یا خراب ایل ای ڈی / رزسٹر اکثر ناکامی کا سبب بنتا ہے۔ کسی بھی ناقص اجزاء کو تبدیل کریں اور ٹھوس سولڈر جوڑوں کی تصدیق کریں۔
آہستہ آہستہ چارج کرنا	سست چارجنگ عام طور پر کم ان پٹ کرنٹ یا وولٹیج ڈراپ کا نتیجہ ہوتی ہے۔ مستحکم 5 V / 1 A (یا اس سے زیادہ) پاور سورس ، ایک مختصر معیار کی USB کیبل کا استعمال کریں ، اور اس بات کو یقینی بنائیں کہ PROG رزسٹر صحیح کرنٹ سیٹ کرتا ہے۔ پتلی یا سنکنرن کنیکٹرز سے پرہیز کریں۔
اوور ہیٹنگ	TP4056 تھوڑا سا گرم ہوسکتا ہے ، لیکن اضافی گرمی ناقص ہوا کے بہاؤ یا اعلی کرنٹ کا اشارہ کرتی ہے۔ بورڈ کو ہوا دار رکھیں اور پروگ رزسٹر ویلیو میں اضافہ کرکے کرنٹ کو کم کریں۔ مسلسل اوورہیٹنگ اجزاء کی زندگی کو کم کر سکتی ہے۔
چارجنگ میں رکاوٹیں غیر مستحکم بجلی یا ڈھیلے ٹرمینلز اکثر غیر متوقع طور پر چارج کرنا بند کردیتے ہیں۔ کمپیوٹر USB پاور کے بجائے قابل اعتماد ڈی سی اڈاپٹر استعمال کریں ، اور اس بات کو یقینی بنائیں کہ تمام تاریں اور ٹرمینلز مضبوطی سے محفوظ ہیں۔
بیٹری چارج نہیں ہو رہی ہے بیٹریاں جو جلدی سے خارج ہوتی ہیں وہ پرانی یا کم معیار کی ہوسکتی ہیں۔ ہمیشہ اصلی لتیم آئن یا لیتھیم پولیمر خلیوں کا استعمال کریں اور 3 وی سے کم گہری خارج ہونے والے مادہ سے گریز کریں۔ قابل اعتماد صلاحیت کے لئے خراب شدہ بیٹریوں کو تبدیل کریں۔
ماڈیول شروع نہیں ہو رہا ہے	اگر چارجنگ شروع نہیں ہوتی ہے تو ، اس بات کی تصدیق کریں کہ ان پٹ وولٹیج 4.5 V-5.5 V ہے۔ خراب USB پورٹس ، ناقص سولڈرنگ ، یا ناقص TP4056 IC ذمہ دار ہوسکتا ہے۔ کنکشن کا معائنہ کریں اور اگر ضروری ہو تو ماڈیول کو تبدیل کریں۔
بیٹری اوور چارجنگ	4.2 V سے زیادہ کی بیٹری ناقص آئی سی یا غلط وولٹیج ریفرنس کی نشاندہی کرتی ہے۔ فوری طور پر چارج کرنا بند کریں اور ماڈیول کو تبدیل کریں۔ دوبارہ استعمال کرنے سے پہلے ہمیشہ ملٹی میٹر کے ساتھ آؤٹ پٹ وولٹیج چیک کریں۔
دونوں ایل ای ڈی آن یا ٹمٹماتے ہیں	جب "چارجنگ" اور "مکمل" ایل ای ڈی دونوں ہلکے یا ٹمٹمانے لگتے ہیں تو ، مسئلہ غیر مستحکم ان پٹ یا خراب سولڈر جوڑوں کا ہوتا ہے۔ کمزور کنکشن کو دوبارہ سولڈر کریں اور مستقل آپریشن کے لئے مستحکم 5 وی پاور سورس کا استعمال کریں۔
ماڈیول بیٹری کا پتہ نہیں لگا رہا ہے 2.5 وی سے کم گہرائی سے خارج ہونے والے خلیوں کا پتہ نہیں چل سکتا۔ بیٹری کو 4.2 V / < 100 mA پر آہستہ سے چارج کریں جب تک کہ وولٹیج 3 V سے تجاوز نہ ہو ، پھر اسے عام چارجنگ کے لئے دوبارہ مربوط کریں۔
شارٹ سرکٹ یا دھواں دھواں یا حرارتی الٹا قطبیت یا وائرنگ کی غلطیوں کی نشاندہی کرتا ہے۔ پاور آن کرنے سے پہلے تمام کنکشن کو ڈبل چیک کریں۔ شارٹس اور اوور کرنٹ کے خلاف بلٹ ان تحفظ کے لئے DW01A اور 8205A MOSFETs کے ساتھ ماڈیولز کا استعمال کریں۔

TP4056 ایپلی کیشنز

- پورٹیبل الیکٹرانکس: ریچارج ایبل گیجٹ جیسے کیمرے، ایم پی 3 پلیئرز، اور ہینڈ ہیلڈ ٹولز کو طاقت دیتا ہے.

• DIY بیٹری پیک: چھوٹے آلات اور روبوٹکس میں اپنی مرضی کے مطابق بیٹری اسمبلیوں کے لئے مثالی.

- بیٹری مینجمنٹ سسٹم: لیتھیم پر مبنی بیٹری سیٹ اپ میں چارجنگ کنٹرول کو ہینڈل کرتا ہے۔

- پاور بینک: فون اور چھوٹے آلات کو ری چارج کرنے کے لئے پورٹیبل چارجرز میں استعمال کیا جاتا ہے۔

• شمسی چارجرز: قابل تجدید ، پورٹیبل پاور سسٹم کے لئے شمسی پینل کے ساتھ کام کرتا ہے۔

• آرڈینو اور آئی او ٹی پروجیکٹس: مائکرو کنٹرولر پر مبنی ٹریکرز، سینسرز، اور ڈیٹا لاگرز کے لیے ریگولیٹڈ چارجنگ فراہم کرتا ہے۔

- ہنگامی بجلی کی فراہمی: بجلی کی بندش کے دوران ضروری آلات کو چلاتا ہے۔

• آڈیو اور لائٹنگ ڈیوائسز: ریچارج ایبل اسپیکرز، یمپلیفائرز، ٹارچ لائٹس اور لیمپ کو طاقت دیتا ہے.

- پہننے کے قابل اور اسمارٹ ڈیوائسز: فٹنس بینڈ اور اسمارٹ لاک جیسے کم طاقت والے گیجٹس میں استعمال کیا جاتا ہے۔

• تعلیمی کٹس: اس کے سادہ USB چارجنگ اور ایل ای ڈی اشارے کی وجہ سے ابتدائی افراد کے لئے سیکھنے کے منصوبوں میں عام ہے۔

نتیجہ

ٹی پی 4056 ماڈیول لتیم بیٹریوں کے لیے محفوظ اور موثر چارجنگ پیش کرتا ہے۔ سایڈست چارج کرنٹ ، اسٹیٹس انڈیکیٹرز ، اور اختیاری تحفظ جیسی خصوصیات کے ساتھ ، یہ بیٹری سے چلنے والے بہت سے منصوبوں کے لئے موزوں ہے۔ رزسٹرز، وائرنگ، اور درجہ حرارت کی نگرانی کا مناسب استعمال قابل اعتماد کارکردگی اور طویل بیٹری کی زندگی کو یقینی بناتا ہے، جس سے TP4056 کمپیکٹ چارجنگ حل کے لیے ایک قابل اعتماد انتخاب بن جاتا ہے۔